[发明专利]一种带隙可调的BN（Al）薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种带隙可调的BN(Al)薄膜材料，各成分的原子数百分含量比如下：

N含量的范围为47.7-48.8at.％，B含量范围为49.1-50.0at.％，掺杂Al的含量范围为1.2-3.2at.％。

2.一种带隙可调的BN(Al)薄膜材料的制备方法，具体操作步骤如下：

一、采用射频共溅射法：以高纯BN和Al作为靶源，其中BN靶材的硼氮比为5:1-1.2:1，Ar作为放电气体，在单晶硅衬底上沉积BN(Al)薄膜，其中BN靶材的功率为200-300W，Al靶材的功率为30-60W，溅射总压强为0.6-1.2Pa，沉积温度为室温(RT)-800℃，靶基距为60-100mm，真空度为2×10^-4Pa，薄膜制备过程中引入氩离子对样品表面进行轰击，在通入氩离子对薄膜生长表面进行轰击的同时，同时在样品托盘上施加的电压为-100至-400V，诱导薄膜出现N空位缺陷；

二.采用单晶Si作为薄膜生长的衬底：在衬底装入溅射腔体之前，将其进行预处理，分别使用丙酮、无水乙醇和去离子水一次超声清洗15min，并用氮气吹干；

三、抽真空：将上述清洗得到的衬底安装在样品台上，并分别将BN靶材和Al靶材装上靶台，先后开启机械泵和分子泵抽真空，真空度需达到2×10^-4Pa以下；

四、衬底预热与预溅射：达到上述真空度后，对衬底进行加温，当达到预设温度时，持续保持该温度不低于0.5h，溅射开始前，为出去靶材上吸附的杂质原子，如BN靶材上的氧，铝靶表面的氧化铝等，通入纯氩气，对靶材进行预溅射，时间为10min；

五、开始进行溅射实验：

选择硼氮比范围为5:1-1.2:1的BN靶材，设置BN靶材的功率为200-300W，Al靶材的功率为30-60W，溅射总压强为0.6-1.2Pa，沉积温度为室温-800℃，靶基距为60-100mm，真空度为2×10^-4Pa，同时在样品托盘上施加的电压为-100至-400V，薄膜的沉积时间达到180min后，停止溅射，样品在真空中自然冷却至室温后取出真空室。