一种电子器件介电衬底的表面修饰方法
专利汇可以提供一种电子器件介电衬底的表面修饰方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 电子 器件技术领域，具体为一种电子器件介电衬底的表面修饰方法。本发明是在介电衬底表面直接生长二维结构的六方氮化 硼 薄膜 ，厚度在1‑100nm之间，用于电子器件 半导体 与介电层之间界面的修饰。本发明通过控制原料浓度，达到 等离子体 气相沉积过程中生长与 刻蚀 的准平衡，从而实现二维结构的六方氮化硼薄膜在介电表面的非催化生长。本发明方法简单、成本低，应用中不需要转移工艺、与半导体工艺兼容、整个过程在低温下操作。本发明还能够在三维表面共型修饰上六方氮化硼薄膜，且可大面积制备。本发明能够提高载流子在电子器件半导体和介电层界面的迁移率，同时能够降低半导体和介电层界面的 接触 热阻，提高导热性质和器件 稳定性 。，下面是一种电子器件介电衬底的表面修饰方法专利的具体信息内容。
1.一种电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，将介电衬底放置在等离子体化学气相沉积系统的反应腔体内；系统通入载气并控制气压在1mTorr 100Torr范围，加热至200 800℃，通入生长六方氮化硼薄膜的反应前~ ~
驱体；
第二步，在材料的生长区域施加等离子体，功率为0.1～1000瓦特，持续时间为1～200分钟；
第三步，停止加热，自然冷却至室温，介电衬底表面得到二维结构的六方氮化硼薄膜；
第四步，将修饰有六方氮化硼薄膜的介电衬底直接用于电子器件制备。
2.根据权利要求1所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，所述的载气选自氢气、氩气、氮气、氧气、氦气、空气，以及上述气体的混合气体。
3.根据权利要求1所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，所述的介电衬底为带有氧化层的硅衬底、云母、石英、氮化硅、二氧化铪、三氧化二铝，或者带有三维结构的上述介电衬底。
4. 根据权利要求1、2或3所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，所述生长六方氮化硼薄膜的反应前驱体为N2、BNH6 、NH3、 BH3、 B3N3H6、 BNH4或BH2BH2。
5.根据权利要求4所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，所述的反应前驱体通入方式为：气态前驱体通过气体流量计通入反应腔体；固态前驱体放入通过加热缓慢升华的方式通入反应腔体；液态前驱体放入通过加热挥发或载气带入的方式通入反应腔体。
6.根据权利要求5所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，控制前驱体浓度为每分钟通入0.0001-10mol，达到等离子体气相沉积过程中生长与刻蚀的准平衡，以实现二维结构的六方氮化硼薄膜在介电表面的非催化大面积生长。
7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，二维结构的六方氮化硼薄膜的厚度在1-100nm之间。
8.根据权利要求7所述的电子器件介电衬底的表面修饰方法，其特征在于，所述的电子器件为具有介电层和半导体材料界面的电学元件；所述的半导体材料选自过渡金属二硫化物、石墨烯二维材料，硅、锗、硒、氮化镓、砷化镓、磷化镓、磷化铟无机半导体材料，以及并五苯、金属酞菁、金属卟啉、聚噻吩有机半导体材料。
一种电子器件介电衬底的表面修饰方法
技术领域
背景技术
发明内容
~ ~
第二步，在材料的生长区域施加等离子体，功率为0.1～1000瓦特，持续时间为1～200分钟；优选功率为1～500瓦特，持续时间为20～100分钟；
第三步，停止加热，自然冷却至室温，介电衬底表面得到二维结构的六方氮化硼薄膜。
具体实施方式
-3
第二步，将等离子体化学气相沉积系统抽真空到10 Torr，然后将装置中通入稳定的氩气与氢气比为100 sccm / 10 sccm的气流，再开始加热；
第三步，等离子体化学气相沉积系统加热至500℃，同时将BNH6前驱体缓慢加热至110℃升华；
第四步，在材料的生长区域施加等离子体强度，功率强度为30瓦特，持续时间为30分钟；
第五步，关闭加热电源，自然冷却至室温，在带有二氧化硅的硅片表面得到二维六方氮化硼薄膜（图1）；
第六步，将修饰二维六方氮化硼的衬底放置在化学气相沉积系统中生长二维二硒化钨材料（图3）；
第七步，直接用第六步制得的材料制备场效应晶体管具体构造步骤如下： （1）用电子束曝光和热蒸镀方法在二维硒化钨上制备电极对，所述电极对为金电极，与二维硒化钨材料连接，厚度为30nm。场效应晶体管结构如图3所示。（2）测量场效应晶体管的电学性质。采用六方氮化硼修饰衬底的场效应晶体管迁移率为77 cm2V-1S-1，明显高于在没有六方氮化硼修饰衬底的场效应晶体管，迁移率1.4 cm2V-1S-1。图4为转移特性曲线。(3) 测量场效应晶体管的散热性能。测试数据如图5所示。采用六方氮化硼修饰后，二硒化钨与介电衬底的界面热阻减小了(4.55±0.25) ×10-8 m2KW-1。
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