[发明专利]一种改善晶格失配的硼铝氮/金刚石二维电子气异质结结构及其制备方法

权利要求书

1.一种改善晶格失配的硼铝氮/金刚石二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取111面单晶硅衬底；

在所述111面单晶硅衬底上外延生长单晶氮化硼过渡层；所述单晶氮化硼包括：111立方氮化硼、六方氮化硼或者硼面极性的纤维锌矿氮化硼；

在所述单晶氮化硼过渡层表面生长金刚石外延层；

对所述金刚石外延层表面进行氮终端处理，形成氮终端表面；

在所述氮终端表面上外延生长具有施主杂质掺杂的Al面极性纤维锌矿结构的单晶硼铝氮，形成硼铝氮外延层，以形成硼铝氮/氮终端金刚石二维电子气异质结；其中，在硼铝氮生长过程中，通过调控硼源与铝源的比值控制硼铝氮外延层中的硼与铝的组分。

2.根据权利要求1所述的一种改善晶格失配的硼铝氮/金刚石二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，所述氮终端处理采用MBE工艺、RIE工艺或者ICP工艺。

3.根据权利要求1或2所述的一种改善晶格失配的硼铝氮/金刚石二维电子气异质结结构的制备方法，其特征在于，形成所述硼铝氮外延层过程中以三甲基铝、三甲基硼和氮气作为铝源、硼源与氮源。

4.一种改善晶格失配的硼铝氮/金刚石二维电子气异质结结构，其特征在于，通过权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到，包括：

111面单晶硅衬底、位于所述111面单晶硅衬底上的单晶氮化硼过渡层、位于所述单晶氮化硼过渡层上的金刚石外延层、位于所述金刚石外延层上的氮终端表面和位于所述氮终端表面上的具有施主杂质掺杂的Al面极性纤维锌矿结构的硼铝氮外延层；

所述单晶氮化硼过渡层的材料包括：111立方氮化硼、六方氮化硼或者硼面极性的纤维锌矿氮化硼。