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)光電所云峰教授團隊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)院青年教師李強副教授。電子學(xué)院先進(jìn)光電所所長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)和獨特的光電特性，在場效應(yīng)晶體管、深紫外發(fā)光器件和探測器上有重要的應(yīng)用，是二維材料家族中的重要成員。同時，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連續(xù)hBN厚膜，并對2英寸的完整薄膜進(jìn)行了剝離和轉(zhuǎn)移。團隊成員通過旋涂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
