[发明专利]一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、获取金刚石层；

其中，所述金刚石层为单晶金刚石材料或多晶金刚石材料；

步骤二、对所述金刚石层表面进行氮终端处理，形成氮终端表面；

步骤三、在所述氮终端表面上外延生长Al面极性纤维锌矿结构的单晶的氮化铝或硼铝氮，形成氮化铝外延层或硼铝氮外延层，以形成基于氮终端金刚石的二维电子气异质结结构；其中，外延生长硼铝氮时，通过在硼铝氮生长过程中调控硼源与铝源的比值生成硼铝氮外延层的硼与铝的组分；

当所述金刚石为单晶金刚石材料时，晶向为(111)或所述金刚石层的晶向为(111)时，所述氮化铝外延层的晶向为(0001)；所述金刚石层的晶向为时，所述氮化铝外延层的晶向为

当所述金刚石层为多晶金刚石材料时，外延生长氮化铝或硼铝氮时进行施主杂质掺杂。

2.根据权利要求1所述的一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的氮终端处理采用MBE工艺、RIE工艺或者ICP工艺。

3.根据权利要求1所述的一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，所述氮化铝外延层或硼铝氮外延层的厚度为1～30nm。

4.一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构，其特征在于，通过权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到，包括：金刚石层、位于所述金刚石层上的氮终端表面以及位于所述氮终端表面上的Al面极性纤维锌矿结构的氮化铝外延层或硼铝氮外延层；

其中，所述金刚石层为单晶金刚石材料或多晶金刚石材料；

当所述金刚石为单晶金刚石材料时，晶向为(111)或所述金刚石层的晶向为(111)时，所述氮化铝外延层的晶向为(0001)；所述金刚石层的晶向为时，所述氮化铝外延层的晶向为

当所述金刚石层为多晶金刚石材料时，所述氮化铝外延层或所述硼铝氮外延层为具有施主掺杂的外延层。