[发明专利]利用二维氮化硼插入层弛豫氮化物外延结构中应力的方法

摘要

本发明公开了一种利用二维氮化硼插入层弛豫氮化物外延结构中应力的方法。本发明通过在氮化物外延结构与异质衬底间引入二维氮化硼BN插入层的方法，利用二维氮化硼BN插入层中原子层间弱分子键连接、易于释放应力等特点，实现氮化物外延结构中应力的可控调制，得到高晶体质量、高性能的氮化物外延结构；制备出的氮化物外延结构易于成核成长、缺陷密度低、晶体质量高；有效弛豫氮化物外延结构生长过程中的应力积聚和降温过程中的热应力积聚，避免氮化物外延结构生长及降温过程开裂，提高成品率；通过对二维氮化硼BN插入层结晶度、厚度和表面形貌的选择，在保证氮化物外延结构晶体质量的基础上实现对氮化物外延结构中应力的调制，重复性好。

主权项

1.一种利用二维氮化硼插入层调制氮化物外延结构中应力的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)根据所需要的氮化物外延结构，选择选择具有三重或者六重对称性的并与氮化物外延结构晶格失配和热失配均小于40％的材料作为异质衬底；2)根据氮化物外延结构与异质衬底间晶格失配和热失配程度，设计相应的二维氮化硼BN插入层的形貌、结晶度和厚度，其中，二维氮化硼插入层的形貌为表面具有褶皱，并且二维氮化硼插入层具有高度结晶度；3)采用薄膜沉积技术在三重或者六重对称性的异质衬底上控制生长温度，沉积形成二维氮化硼，通过控制二维氮化硼的沉积时间来控制二维氮化硼的厚度；4)通过高温热退火技术，通过控制退火时间和温度，在异质衬底上获得具有褶皱形貌和高度结晶度的二维氮化硼插入层；5)对二维氮化硼BN插入层表面进行洁净，并形成B‑O悬挂键；6)采用薄膜沉积技术或者气相外延技术，在二维氮化硼BN插入层的表面制备氮化物外延结构。