江南刘忠范院士：我国石墨烯玻璃晶圆氮化物材料外延取得“0到1”的原创性突破—新闻—科学网
时间：2024-05-01 13:58:26 已阅读:77次
记者从北京石墨烯研究院获悉，近期中国科学院院士、北京年夜学/北京石墨烯研究院院长刘忠范、中科院半导体所研究员刘志强、北京年夜学物理学院研究员高鹏等互助，提出了一种纳米柱辅助的范德华外延要领，哄骗金属无机化学气相沉积（MOCVD），国际上初次于博璃衬底上乐成 异构外延 出持续平整的准单晶氮化镓（GaN）薄膜，并制备蓝光发光二极管（LED）。相干结果7月31日揭晓在《科学》子刊《科学 进展》。
半导体财产是科技自主自强的底层保障。于全世界信息化、5G时代和新冠肺炎疫情的影响下，以III族氮化物为代表的进步前辈半导体迎来成长的岑岭期。始终以来，我国氮化物焦点质料、器件的原始立异威力较为单薄，焦点专利技能有余。同时，因为缺少同质衬底，氮化物质料始终经由过程金属无机化学气相沉积（MOCVD）于蓝宝石、硅、碳化硅等单晶衬底长进行异质外延。单晶衬底的尺寸、成本、晶格掉配、热掉配、导热导电性等限定了氮化物质料的成长。是以，挣脱传统衬底限定是氮化物质料制备的瓶颈问题，也是经由过程自立立异引领进步前辈半导体财产成长的的要害。 研究职员巧妙地哄骗石墨烯解决了该问题。他们于生长早期，哄骗石墨烯的晶格来指导氮化物的晶格摆列，于非晶博璃上也实现了高品质氮化物的外延。凡是，博璃上生长的氮化物上是彻底混乱无序的多晶布局。石墨烯的晶格指导作用使患上博璃上的氮化物的面外取向彻底一致，面内取向也由凡是的随机取向被限定成三种，从而获得了高品质的准单晶薄膜。他����APP们进一步生长了蓝光LED布局，其内量子效率高达48.7%。此外，他们充实哄骗界面处弱的范德华作使劲，将生长的外延布局机械剥离并制备了柔性的LED样品。据悉，面向年夜范围财产运用，北京石墨烯研究院于博璃衬底上接纳化学气相沉积，成长了一系列石墨烯晶圆制备要领，为氮化物厘革性制备技能的摸索提供坚实根蒂根基。 刘忠范暗示，这一结果是典型的 从0到1 式的原创性冲破，为石墨烯等二维质料的财产化运用提供了新思绪，无望成长为氮化物厘革性制备技能，解决进步前辈半导体成长技能瓶颈，于新型显示、柔性电子学等范畴具备主要运用远景。同时，该技能经由过程 异构外延 削弱了氮化物对于单晶衬底的依靠，对于在扩展半导体外延衬底选择规模、富厚半导体异质外延观点、实现面向后摩尔时代的片上物资拆卸以及异构集成，具备主要意思。出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的“来历”，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/江南