[发明专利]一种立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法

权利要求书

1.一种立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，该方法包括：

1)采用离子束辅助沉积在衬底上沉积制备立方氮化硼薄膜；

2)采用高能离子注入的方式将硫离子注入到立方氮化硼薄膜内部，硫离子注入立方氮化硼薄膜时的离子能量为50～100keV，离子剂量为0.8×10¹⁴cm^-2、1.3×10¹⁴cm^-2或2.9×10¹⁴cm^-2；

3)采用热退火来消除损伤并激活杂质，从而实现对立方氮化硼薄膜的n型掺杂。

2.根据权利要求1所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，以晶向为001的硅单晶作为所述衬底，用硼靶作为所述立方氮化硼薄膜沉积的溅射靶。

3.根据权利要求1所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，所述沉积立方氮化硼薄膜的装置为双离子束辅助沉积系统，其背景真空度为1×10^-5帕斯卡，系统配备的一个考夫曼主离子源和一个考夫曼辅离子源，两个离子源能够独立调节离子束的能量及束流密度。

4.根据权利要求1所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，所述沉积立方氮化硼薄膜时的衬底温度为200～600℃，工作气体压强为1.0～5.0×10^-2帕斯卡。

5.根据权利要求3所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，所述考夫曼主离子源采用Ar⁺离子，其离子能量为1200～1500eV，束流密度为200～400μA/cm²。

6.根据权利要求3所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，所述考夫曼辅离子源采用Ar⁺和N2⁺混合离子，其离子能量为300～500eV，束流密度为60～90μA/cm²，Ar⁺∶N₂⁺的束流比为1∶1。

7.根据权利要求1所述的立方氮化硼薄膜n型掺杂的方法，其特征在于，所述热退火是真空退火，退火温度为700～900℃，退火时间为30～90分钟。