高性能立方氮化硼薄膜制备过程中的基础研究

立方氮化硼(cBN)薄膜的硬度高、热传导性好、化学稳定性好，并且具有理想的高温半导体器件所需的6.4eV的禁带宽度、简单易行的p型和n型掺杂，因此备受研究者的关注。本申请简述了目前国内外cBN薄膜研究的方向与进展，制备技术的现状和存在的问题。结合申请者多年来以低压气相生长cBN薄膜的研究经验。提出了在成核与生长阶段用原子氯进行选择性化学刻蚀非立方相氮化硼，以抑制非立方相氮化硼初期层的形成、控制其界面结构，在硅衬底上制备高立方相纯度cBN薄膜的方法。本项目将系统研究离子轰击和氯原子实时化学选择性刻蚀非立方相氮化硼的相互作用机理，并在薄膜生长过程中进行实时掺杂、合成p型与n型掺杂的cBN半导体薄膜与cBN薄膜p-n结二极管、讨论其掺杂机理。本研究对解析cBN薄膜生长过程中的成核与生长机理、实时p型与n型掺杂的机理、高纯度cBN薄膜的合成、界面控制、及其对cBN薄膜的应用都具有重要意义。