研究目的
通过低压化学气相沉积（LPCVD）研究生长条件对六方氮化硼（h-BN）薄膜厚度的影响，实现适用于微电子应用的大面积连续、高介电常数且厚度可调的h-BN薄膜生长。
研究成果
采用"封闭式"石英舟反应器的优化低压化学气相沉积（LPCVD）方法，能够实现厚度可调的超大面积连续六方氮化硼（h-BN）薄膜生长，其高介电击穿强度（约10.0兆伏/厘米），适用于超薄微电子器件。未来工作应解决规?；侍獠⒔徊教嵘∧ぶ柿?。
研究不足
该研究仅限于铜基底上的LPCVD生长，未探索其他基底或方法。"封闭式"反应器可能存在工业化应用的扩展性问题，其击穿强度虽高但仍低于剥离态h-BN。优化工作聚焦于特定参数，未评估长期稳定性或器件集成情况。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用低压化学气相沉积法（LPCVD），通过优化的"封闭式"石英舟反应器在电解抛光铜箔上生长h-BN薄膜，旨在控制成核并减少缺陷。
2：样品选择与数据来源：
使用高纯度铜箔（99.999%，25微米厚，Alfa Aesar）作为基底，氨硼烷（NH3BH3）作为前驱体。
3：999%，25微米厚，Alfa Aesar）作为基底，氨硼烷（NH3BH3）作为前驱体。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括LPCVD系统、石英舟反应器、电解抛光用直流电源、扫描电镜（日立SU6600）、原子力显微镜（布鲁克Dimension Icon）、拉曼光谱仪（堀场LabRAM HR Evolution）、X射线光电子能谱仪（赛默飞世尔科技ESCALAB Xi+）、紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默Lambda 950）、高分辨透射电镜（日本电子JEM-2100Plus）及半导体测试系统（吉时利4200SCS）。材料包括铜箔、氨硼烷、松香、蚀刻溶液（过氧化氢、盐酸、过硫酸铵）及溶剂（丙酮、异丙醇）。
4：0）、原子力显微镜（布鲁克Dimension Icon）、拉曼光谱仪（堀场LabRAM HR Evolution）、X射线光电子能谱仪（赛默飞世尔科技ESCALAB Xi+）、紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默Lambda 950）、高分辨透射电镜（日本电子JEM-2100Plus）及半导体测试系统（吉时利4200SCS）。材料包括铜箔、氨硼烷、松香、蚀刻溶液（过氧化氢、盐酸、过硫酸铵）及溶剂（丙酮、异丙醇）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：对铜箔进行电解抛光后置于石英舟中，在1000°C下退火，并通过调整时间、气体流量、压力、前驱体用量及升华温度等参数生长h-BN薄膜。采用松香辅助法转移薄膜并进行表征，制备MIM电容器进行电学测量。
5：数据分析方法：
通过原子力显微镜和扫描电镜测量厚度与粗糙度，透射电镜和选区电子衍射分析结晶性，X射线光电子能谱与拉曼光谱测定化学成分，紫外-可见光谱分析光学特性，利用Fowler-Nordheim隧穿理论解析I-V曲线评估介电性能。
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SEM
SU6600
Hitachi
Used to investigate the morphology of h-BN films.
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AFM
Dimension Icon
Bruker
Used to measure surface roughness and thickness of h-BN films.
-
XPS
ESCALAB Xi+
Thermo Fisher Scientific
Used to detect binding energies of boron and nitrogen atoms.
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UV-visible spectrophotometer
Lambda 950
Perkin-Elmer
Used to measure absorption spectrum and calculate optical band gap.
-
HRTEM
JEM-2100Plus
JEOL
Used to verify crystal structure and quality of h-BN film.
-
Semiconductor test system
4200SCS
Keithley
Used to measure current-voltage curves for dielectric properties.
-
Cu foil
10950
Alfa Aesar
Used as the deposition substrate for h-BN film growth.
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Ammonia borane
Aldrich
Used as the precursor for h-BN synthesis.
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Raman spectrometer
LabRAM HR Evolution
Horiba
Used to analyze vibration modes of h-BN films.
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DC power supply
Used for electropolishing of Cu foils.
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