半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 近日，西安交大電子學(xué)院先進(jìn)光電所云峰教授團(tuán)隊(duì)在六方氮化硼薄膜大面積制備及剝離方面取得了重要進(jìn)展。該成果以《射頻磁控濺射法制備六方氮化硼薄膜的2英寸晶圓級(jí)剝離》（Two-inch wafer-scale exfoliation of hexagonal boron nitride films fabricated by RF-sputtering）為題發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials，IF=19.9）上。西安交通大學(xué)為論文第一完成單位。論文第一作者為西安交大電子學(xué)院青年教師李強(qiáng)副教授。電子學(xué)院先進(jìn)光電所所長(zhǎng)云峰教授與鄭州大學(xué)劉玉懷教授、英國謝菲爾德大學(xué)Tao Wang教授、西安電子科技大學(xué)郝躍院士為共同通訊作者。
六方氮化硼（hBN）是重要的超寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有類石墨烯層狀結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光電特性，在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、深紫外發(fā)光器件和探測(cè)器上有重要的應(yīng)用，是二維材料家族中的重要成員。同時(shí)，hBN能與其他二維材料（石墨烯、二硫化鉬、黑磷等）結(jié)合，在二維材料異質(zhì)集成，制備微小型、低功耗器件上表現(xiàn)優(yōu)異，潛力巨大，被認(rèn)為是最有前途的材料之一。
圖：用鹽酸溶液和氫氧化鉀溶液完全剝離后的2英寸薄膜
通過磁控濺射法制備了晶圓級(jí)連續(xù)hBN厚膜，并對(duì)2英寸的完整薄膜進(jìn)行了剝離和轉(zhuǎn)移。團(tuán)隊(duì)成員通過旋涂PMMA輔助的液相剝離方法，使2英寸hBN薄膜完整剝離并轉(zhuǎn)移。系統(tǒng)地分析了影響濺射生長(zhǎng)薄膜剝離和轉(zhuǎn)移過程的一些關(guān)鍵因素，包括不同的溶液、不同的溶液濃度和不同的薄膜厚度。對(duì)剝離前后hBN薄膜的形貌和性能進(jìn)行了表征，轉(zhuǎn)移薄膜的帶邊吸收峰為229nm，相應(yīng)的光學(xué)帶隙為5.50 eV。這種轉(zhuǎn)移的hBN薄膜已在ITO玻璃上制成透明電阻開關(guān)器件，即使在不同的外加電壓下，也顯示出~102的恒定電阻窗口。本研究成果為hBN材料在柔性及透明光電子器件中的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
云峰教授和李強(qiáng)副教授課題組，近年來一直致力于超寬禁帶半導(dǎo)體材料（六方氮化硼）的制備和器件應(yīng)用，前期工作已獲得十余項(xiàng)國家發(fā)明專利并在Optical Materials Express、Applied Surface Science等最具影響力期刊上發(fā)表了一系列文章。
（來源：西安交大電信學(xué)部）
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202206094
