[发明专利]一种基于厚度刻蚀的大面积超薄二维氮化物的生长方法

权利要求书

1.一种大面积超薄二维氮化物材料的制备方法，包括下述步骤：

1）在氧气等离子体的环境下对衬底进行预处理，为氧原子的吸附提供更多的活性位点；

2）将步骤1）预处理后的两片衬底置于加热台上，在其中一片衬底表面放置金属，待金属熔化后，再用另一片衬底覆盖并挤压液态金属，使两片衬底保持叠加状态静置，然后将两片衬底分开，去除表面的金属残留，在所述衬底表面得到金属氧化物薄膜；

3）将表面具有氧化膜的衬底放入等离子体增强化学气相沉积系统，通入氮气等离子体，氧化膜在氮化的同时表面不稳定的区域被刻蚀，最后获得超薄二维氮化物薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述衬底为硅片、带氧化硅层的硅片、石英片、蓝宝石或氮化硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述预处理在氧气等离子体清洗机中进行，控制通入氧气的气压为100-240Pa并清洗2-30分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述金属为熔点低于500摄氏度的低熔点金属或合金；所述低熔点金属或合金为固态或液态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述金属为固态低熔点金属或合金，待所述低熔点金属或合金熔化后，再用另一片衬底覆盖并挤压液态的金属或合金；所述金属为固态低熔点金属或合金，所述加热台的温度为50-500℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述金属为液态低熔点金属或合金，可直接用另一片衬底覆盖并挤压液态金属；所述金属为液态低熔点金属或合金，所述加热台的温度为50-200℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述静置的时间为2-120分钟。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3）中，具体方法如下：将表面具有氧化膜的衬底的氧化膜面朝下放置在石英瓦片上送入等离子体增强化学气相沉积系统反应区，用机械泵抽至气压小于1Pa，通入5-30sccm氩气，以5-30℃/分钟的速度升温至400-800℃，停止通入氩气，通入5-30sccm氮气，打开等离子体模块的开关，将功率设置为10-80W并启动，反应5-90分钟后，关闭等离子体，将炉体温度迅速降温至室温，在此期间反应室内气氛保持不变。

9.权利要求1-8中任一项所述方法制备得到的大面积超薄二维氮化物材料。