单晶金刚石异质外延用铱复合衬底研究现状

作     者：屈鹏霏 金鹏 周广迪 王镇 许敦洲 吴巨 郑红军 王占国 QU Pengfei;JIN Peng;ZHOU Guangdi;WANG Zhen;XU Dunzhou;WU Ju;ZHENG Hongjun;WANG Zhanguo

作者机构：中国科学院半导体研究所北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：857-877页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3608602) 北京市科技计划(Z181100004418009) 国家自然科学基金(61927806) 

主　　题：金刚石 铱复合衬底 半导体 异质外延 偏压增强成核 微波等离子体化学气相沉积 

摘      要：金刚石优异的物理性质使其成为下一代最有发展潜力的半导体材料之一。目前来看,基于微波等离子体化学气相沉积的异质外延可能是未来制备大尺寸单晶金刚石的最佳方法。在过去的三十年间,铱复合衬底上异质外延生长单晶金刚石取得了一定进展,特别是近几年实现了2英寸(1英寸=2.54 cm)以上的大尺寸自支撑单晶金刚石的生长。本文总结了金刚石异质外延用的衬底,简要介绍了异质衬底上的偏压增强成核,详细介绍了目前最成功的铱/氧化物、铱/氧化物层/硅复合衬底,最后对金刚石异质衬底和异质外延进行了总结,指出目前存在的问题并给出了一些可能的解决思路。