[发明专利]立方氮化硼单晶-薄膜同质P-N结的制备方法

摘要

本发明涉及一种立方氮化硼单晶-薄膜同质P-N结的制备方法，属于半导体元件的制备方法。该方法包括有合成半导体特性的立方氮化硼单晶片和制备掺杂的立方氮化硼薄膜，该立方氮化硼薄膜与立方氮化硼单晶片的半导体特性相反，所述的合成半导体特性的立方氮化硼单晶片，是采用高压直接合成或高压再扩散的方法，所述的制备掺杂的立方氮化硼薄膜，是以上述具有半导体特性的立方氮化硼单晶片为衬底，采用真空气相沉积的方法，掺杂生长半导体类型与衬底类型相反的立方氮化硼薄膜。所述真空气相沉积的方法是真空物理气相沉积法或真空化学气相沉积法。其降低了工艺难度、提高了生产效率和成品率等，较从前的高压合成、再生长制备cBN同质P-N结技术有很大的提高。

主权项

一种立方氮化硼单晶-薄膜同质P-N结的制备方法，该方法包括有：合成半导体特性的立方氮化硼单晶片和制备掺杂的立方氮化硼薄膜，该立方氮化硼薄膜与立方氮化硼单晶片的半导体特性相反，其特征在于：所述的合成半导体特性的立方氮化硼单晶片，是采用高压直接合成或高压再扩散的方法，所述高压直接合成方法是以混有半导体杂质元素的六角氮化硼为原料，用含锂、硼和氮元素的触媒，在1800～2000K温度、5.0～6.5GPa条件下，在六面顶压机腔体内保压3～40分钟，直接合成得到N-或P-型的cBN单晶片；所述高压再扩散方法是以纯六角氮化硼为原料，用含锂、硼和氮元素的触媒，在1800～2000K温度、5.0～6.5GPa条件下，在六面顶压机腔体内保压3～40分钟，直接合成得到N-或P-型的立方氮化硼单晶片，再将清洗后的立方氮化硼单晶片埋入装有半导体杂质元素的坩埚中，在高温真空中进行扩散，真空腔内气压控制在0.5～1.0Pa，温度在1200～1400K，扩散0.5～1.0小时，自然冷却至室温，使得高压合成的立方氮化硼单晶片具有N-或P-型半导体特性；所述的制备掺杂的立方氮化硼薄膜，是以上述具有半导体特性的立方氮化硼单晶片为衬底，采用真空气相沉积的方法，掺杂生长半导体类型与衬底类型相反的立方氮化硼薄膜。