六方氮化硼、其制造方法及电器件和半导体器件与流程

文档序号:24158581发布日期:2021-03-05 13:44阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种制造六方氮化硼的方法,所述方法包括:将催化金属放置在腔室中,所述催化金属具有六方晶体结构,并且与六方氮化硼(h-bn)具有大于或等于0%且小于或等于15%的晶格失配;以及在将氮源和硼源供应到所述腔室中的同时,在800℃或更低的温度下在所述催化金属上生长六方氮化硼。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述催化金属包括钴(co)、co-cr合金、co-n合金、co-ir合金、锌(zn)、钌(ru)、锝(tc)、锇(os)和铼(re)中的至少一种的晶体。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述氮源和所述硼源包括环硼氮烷、1,3,5-三甲基环硼氮烷、2,4,6-三甲基环硼氮烷、氨基硼烷、2,4,6-三氯环硼氮烷、b-三(甲基氨基)环硼氮烷和氨硼烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述氮源包括氨气(nh3)气体和氮气(n2)气体中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法,其中所述硼源包括bh3、bf3、bcl3、b2h6、(ch3ch2)3b和(ch3)3b中的至少一种。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述氮源和所述硼源通过蒸发固体氮化硼粉末来提供。7.根据权利要求1所述的方法,还包括:在生长所述六方氮化硼之前,从所述催化金属的表面去除污染物。8.根据权利要求7所述的方法,其中从所述催化金属的所述表面去除所述污染物包括将氢气(h2)气体供应到所述腔室中以及将所述腔室中的温度升高至1,000℃。9.根据权利要求8所述的方法,其中在以100sccm的流量供应所述氢气气体的同时,从所述催化金属的所述表面去除所述污染物被执行20分钟。10.根据权利要求1所述的方法,其中生长所述六方氮化硼通过电感耦合等离子体化学气相沉积来执行。11.根据权利要求1所述的方法,其中生长所述六方氮化硼在从350℃至800℃的范围内的温度下执行。12.根据权利要求11所述的方法,其中生长所述六方氮化硼包括:以0sccm至100sccm的流量将氢气(h2)气体供应到所述腔室中;以0sccm至100sccm的流量将氩气(ar)气体供应到所述腔室中;以0.01sccm至1sccm的流量将环硼氮烷气体供应到所述腔室中;以及将所述腔室中的压力保持在0.01托至1托。13.根据权利要求1所述的方法,其中所述催化金属和所述六方氮化硼之间的晶格失配大于或等于0%且小于或等于10.4%。14.根据权利要求1所述的方法,其中生长所述六方氮化硼提供具有单晶结构的生长的六方氮化硼。15.根据权利要求1所述的方法,其中生长所述六方氮化硼提供生长的六方氮化硼,并且所述生长的六方氮化硼的均方根表面粗糙度为2nm或更小且大于或等于0nm。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述生长的六方氮化硼的所述均方根表面粗糙度为1.7nm或更小且大于或等于0nm。
17.一种六方氮化硼,其通过根据权利要求1所述的方法制造,其中所述六方氮化硼具有单晶结构,并且具有2nm或更小且大于或等于0nm的均方根表面粗糙度。18.一种电器件,包括:根据权利要求17所述的六方氮化硼;以及在所述六方氮化硼上的二维材料。19.根据权利要求18所述的电器件,其中所述二维材料包括石墨烯、过渡金属二硫族化物、黑磷或磷烯。20.一种半导体器件,包括:包括源极区域和漏极区域的衬底,所述源极区域和所述漏极区域各自包含掺杂半导体;第一六方氮化硼和第二六方氮化硼,在所述衬底上通过根据权利要求1所述的方法制造,所述第一六方氮化硼在所述源极区域上,以及所述第二六方氮化硼设置在所述漏极区域上;在所述第一六方氮化硼上的源电极;以及在所述第二六方氮化硼上的漏电极。21.一种制造六方氮化硼的方法,所述方法包括:将催化金属放置在腔室中,所述催化金属具有六方晶体结构,并且包括钴(co)、co-cr合金、co-n合金、co-ir合金、锌(zn)、钌(ru)、锝(tc)、锇(os)和铼(re)中的至少一种的晶体;以及在将氮源和硼源供应到所述腔室中的同时,在350℃至800℃的范围内的温度下在所述催化金属上生长六方氮化硼。22.根据权利要求21所述的方法,其中生长所述六方氮化硼包括:以0sccm至100sccm的流量将氢气(h2)气体供应到所述腔室中;以0sccm至100sccm的流量将氩气(ar)气体供应到所述腔室中;以0.01sccm至1sccm的流量将环硼氮烷气体供应到所述腔室中;以及将所述腔室中的压力保持在0.01托至1托。23.根据权利要求21所述的方法,其中生长所述六方氮化硼通过电感耦合等离子体化学气相沉积来执行。24.根据权利要求21所述的方法,还包括:在生长所述六方氮化硼之前,从所述催化金属的表面去除污染物。25.根据权利要求21所述的方法,其中所述氮源和所述硼源包括环硼氮烷、1,3,5-三甲基环硼氮烷、2,4,6-三甲基环硼氮烷、氨基硼烷、2,4,6-三氯环硼氮烷、b-三(甲基氨基)环硼氮烷和氨硼烷中的至少一种。
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