具有原子级台阶形貌的4H-SiC材料及其刻蚀方法

    公开(公告)号:CN113380604A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110597788.9

    申请日:2021-05-31

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H01L21/02 C30B29/36 C30B33/12

    摘要: 本发明属于半导体材料技术领域,公开了一种具有原子级台阶形貌的4H‑SiC材料及其刻蚀方法,在4H‑SiC材料的(0001)晶面上,利用特殊设计的石墨坩埚,采用两步氢刻蚀方法进行刻蚀,从而对4H‑SiC(0001)晶面形貌进行调控,能够在该晶面上得到大面积覆盖且均匀分布的原子级台阶形貌。本发明能够解决刻蚀有效区域难以提升、刻蚀区域内形貌分布无序的问题,实现刻蚀有效区域的最大化与均匀分布;经处理后的SiC表面无划痕且具有覆盖样品表面70‑80%分布均匀的原子级台阶形貌,能够用以制备性能优异的SiC功率器件及高频射频器件,也可作为制备具有均匀可控形貌的外延生长材料的优良衬底。

    一种晶圆级单层硼烯的制备方法及晶圆级单层硼烯

    公开(公告)号:CN112522669A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011376622.6

    申请日:2020-11-30

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明提供了一种晶圆级单层硼烯的制备方法及该晶圆级单层硼烯,包括以下步骤:S1、在绝缘衬底层上设置第一金属层;S2、采用电子束蒸发法在第一金属层中引入硼原子,沉积得到硼源层;S3、在硼源层的表面设置可与第一金属层互熔的第二金属层;S4、采用退火工艺将第一金属层与第二金属层熔合形成合金层,并使得硼原子从合金层中被析出至合金层的上表面和合金层与绝缘衬底层的界面,得到形成在合金层上表面的硼薄膜,以及在合金层与绝缘衬底层界面的硼烯层;S5、去除合金层和硼薄膜,得到晶圆级单层硼烯。相比于现有技术,本制备方法可以在绝缘衬底上直接制备出晶圆级均匀单层硼烯,且制备效率高,生产成本低。

    一种半导体石墨烯及其制备方法和场效应管

    公开(公告)号:CN113380606B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202110625943.3

    申请日:2021-06-04

    申请人: 天津大学

    发明人: 马雷 赵健 赵梅 肖雪

    IPC分类号: H01L21/02

    摘要: 本发明属于半导体器件的制造或处理技术领域,公开了一种半导体石墨烯及其制备方法和场效应管,在碳化硅衬底的Si面直接生长有半导体石墨烯作为缓冲层,半导体石墨烯为单层且均匀生长,晶畴宽度为50‑200μm,长度在毫米量级;制备方法为将两片6H型和/或4H型碳化硅晶片经机械化学抛光,超声清洗并吹干;其中一片涂敷光刻胶;两片碳化硅晶片放入石墨坩埚中采用“面对面”形式叠合摆放;先在真空环境中加热后在氩气气氛下分两次升温加热;所得半导体石墨烯做为沟道材料可制备场效应管。本发明可直接在绝缘性衬底生长单层半导体性石墨烯,晶畴面积大,利用该半导体性石墨烯制备的场效应管开关比达到104,满足实际应用的需求。

    一种半导体石墨烯及其制备方法和场效应管

    公开(公告)号:CN113380606A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110625943.3

    申请日:2021-06-04

    申请人: 天津大学

    发明人: 马雷 赵健 赵梅 肖雪

    IPC分类号: H01L21/02

    摘要: 本发明属于半导体器件的制造或处理技术领域,公开了一种半导体石墨烯及其制备方法和场效应管,在碳化硅衬底的Si面直接生长有半导体石墨烯作为缓冲层,半导体石墨烯为单层且均匀生长,晶畴宽度为50‑200μm,长度在毫米量级;制备方法为将两片6H型和/或4H型碳化硅晶片经机械化学抛光,超声清洗并吹干;其中一片涂敷光刻胶;两片碳化硅晶片放入石墨坩埚中采用“面对面”形式叠合摆放;先在真空环境中加热后在氩气气氛下分两次升温加热;所得半导体石墨烯做为沟道材料可制备场效应管。本发明可直接在绝缘性衬底生长单层半导体性石墨烯,晶畴面积大,利用该半导体性石墨烯制备的场效应管开关比达到104,满足实际应用的需求。