[发明专利]一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法

权利要求书

1.一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：

在制备六方氮化硼薄膜过程中，通过控制六方氮化硼薄膜局域模态控制六方氮化硼薄膜带隙，局域模态包括局域c轴朝向、局域c面面积和局域c向层数，通过增大局域c轴与衬底平面夹角减小薄膜带隙，或者通过减小局域c面面积减小薄膜带隙；

或者通过增加六方氮化硼薄膜的氮缺陷密度降低六方氮化硼带隙；

通过对绝缘衬底进行加热，提高绝缘衬底的温度，调控减小局域c轴朝向与薄膜平面的夹角，增大局域c面面积；或者通过提高磁控溅射时的气压，调控增大局域c面面积；或者通过增大混合气的氢气组分比例，调控减小氮化硼薄膜中的氮缺陷密度。

2.根据权利要求1所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于六方氮化硼薄膜制备具体是包括如下步骤：

1)取绝缘衬底，依次置于丙酮、无水乙醇和去离子水中进行超声清理，并烘干；

2)将绝缘衬底放入磁控溅射炉内，封闭炉门后，调节炉内真空度；

3)向磁控溅射炉内通入氮气与氢气的混合气，以氮化硼为靶材，磁控溅射1小时；

4)磁控溅射后，在惰性气体的保护下，退火至少1小时。

3.根据权利要求2所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：所述步骤3)中，通过增大磁控溅射的溅射功率，调控增大局域c轴朝向与薄膜平面夹角，减小局域c面面积；或者通过对绝缘衬底进行加热，提高绝缘衬底的温度，调控减小局域c轴朝向与薄膜平面的夹角，增大局域c面面积；或者通过提高磁控溅射时的气压，调控增大局域c面面积；或者通过增大混合气的氢气组分比例，调控减小氮化硼薄膜中的氮缺陷密度。

4.根据权利要求2所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：所述的绝缘衬底优选为石英或单晶硅片。

5.根据权利要求2所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：所述氮气与氢气的混合气中，氮气的体积比例为20％-80％。

6.根据权利要求2所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：所述的惰性气体是氮气或氩气。

7.根据权利要求2所述的一种六方氮化硼薄膜制备时的带隙调控方法，其特征在于：磁控溅射使用的靶材是纯度为99.99％的BN。