欢迎访问中国石墨行业门户!【登陆】【免费注册】010-82930964 微博 微信     粉享通 | 广告服务 | 中国粉体网
石墨网首页 > 资讯
北京大学借助石墨烯实现Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长
2019/10/22 点击 7377 次

中国粉体网讯  近日,北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心沈波和杨学林课题组与俞大鹏、刘开辉课题组合作,成功实现了Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长,相关工作于2019年7月23日在Advanced Functional Materials上在线刊登 [doi.org/10.1002/adfm.201905056]。


GaN基宽禁带半导体具有带隙大、击穿电场高、饱和电子漂移速度大等优异,能够满足现代电子技术对高温、高频、高功率等性能的要求,对国家的高技术发展和国防建设具有重要意义。由于缺乏天然的GaN单晶衬底,GaN基半导体材料和器件主要在异质衬底上外延生长。因具有大尺寸、低成本及易于集成等优点,Si衬底上外延GaN成为近年来学术界和产业界高度关注的热点领域。


目前用于GaN外延生长的Si衬底主要是Si(111)衬底,其表面原子结构为三重排列,可为六方结构的GaN外延提供六重对称表面。然而,Si(100)衬底是Si集成电路技术的主流衬底,获得Si(100)衬底上GaN外延薄膜对于实现GaN器件和Si器件的集成至关重要。但Si(100)表面原子为四重对称,外延生长时无法有效匹配;同时Si(100)表面存在二聚重构体,导致GaN面内同时存在两种不同取向的晶畴。迄今国际上还未能实现标准Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长。




图 Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长


沈波和杨学林课题组创造性地使用单晶石墨烯作为缓冲层,在Si(100)衬底上实现了单晶GaN薄膜的外延生长,并系统研究了石墨烯上GaN外延的成核机理和外延机制。该突破不仅为GaN器件与Si器件的集成奠定了科学基础,而且对当前国际上关注的非晶衬底上氮化物半导体外延生长和GaN基柔性器件研制具有重要的指导价值。


北京大学物理学院博士后冯玉霞为第一作者,沈波教授、刘开辉教授、杨学林老师为共同通讯作者。该工作的理论计算得到了李新征教授的指导与帮助。该工作得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室项目的资助。


(中国粉体网编辑整理/初末)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


(来源:北京大学)


相关新闻:
· 15秒超快充电,Skeleton石墨烯电池获10亿大单 2020.09.24
· 当陶瓷遇上石墨烯,有哪些惊喜在等着我们? 2020.09.20
· 石墨烯、类石墨烯、碳纳米管等新型碳纳米材料优质供应商:先丰纳米入驻粉享通 2020.09.11
· 聚焦超快充电池与石墨烯技术 广汽集团孵化成立技术创新公司 2020.09.11
· 苏州纳米所关于Ni(111)表面上六方氮化硼/石墨烯平面内异质结生长过程的动态观测 2020.09.11
· Skeleton和KIT共同开发新型石墨烯电池 充电时间仅为15秒 2020.09.10
图片新闻

湖南大学在碳化硅衍生碳用于电容储钾研究方

56家石墨企业形成产业集群

浸渍-焙烧工艺对石磨性能的影响

方大炭素:位居世界前列的碳材料科研生产基

最新资讯