[發明專利]石墨襯底上的Ⅲ-Ⅴ或Ⅱ-Ⅵ化合物半導體膜

在審

• 申請號: 201480046331.7
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105474360A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: B-O·費姆蘭;D·L·戴斯;H·沃曼
• 申請（專利權）人: 挪威科技大學（NTNU）
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;趙蓉民

1.一種物質組合物，其包括在石墨襯底上的膜，其中所述組合物以如下的順序包括，

(a)石墨襯底，

(b)基層膜，其包括與石墨烯的晶格失配為2.5％或更小，優選地1％或更小的元素或化合物；和

(c)III-V族化合物或II-VI族化合物或IV族化合物的膜。

2.一種物質組合物，其包括在石墨襯底上的膜，其中所述組合物以如下的順序包括，

(a)石墨襯底，

(b)包括GaSb、InAs、AsSb、GaN、SbBi、AlAs、AISb、CdSe或Sb的基層膜；和

(c)包括III-V族化合物或II-VI族化合物或IV族化合物的膜。

3.一種物質組合物，其包括在石墨襯底上的膜，所述膜在所述襯底上外延生長，

其中所述膜包括至少一種III-V族化合物或至少一種II-VI族化合物或IV族化合物。

4.任一前述權利要求所述的組合物，其中膜生長發生在存在于襯底上的掩模的孔中。

5.任一前述權利要求所述的組合物，其中III-V族化合物或II-VI族化合物的所述膜或部分所述膜被摻雜。

6.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述石墨襯底被承載在載體上。

7.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述石墨襯底是無晶界的。

8.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述膜不包括AlN。

9.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述基層是GaSb、InAs、CdSe、AlSb、AlAs、AsSb(例如As_0.08Sb_0.92)、SbBi(例如Sb_0.45Bi_0.55)、GaN或Sb，優選地GaSb、InAs、AsSb(例如As_0.08Sb_0.92)、SbBi(例如Sb_0.45Bi_0.55)或Sb。

10.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述基層和/或所述膜是使用遷移增強外延(MEE)和/或原子層分子束外延(ALMBE)生長的。

11.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述膜是(III)(V)族膜。

12.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述膜是三元、四元或五元III-V族膜。

13.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述基層——如果存在——和膜的厚度是至少250nm。

14.任一前述權利要求所述的組合物，其中所述膜包括不同層中的多種(III)(V)族化合物。

15.任一前述權利要求所述的組合物，其中包括至少一種III-V族化合物或至少一種II-VI族化合物的所述膜與石墨烯的所述晶格失配是2.5％或更少，優選地1％或更少。

16.一種用于制備在石墨襯底上外延生長的膜的方法，其包括以下步驟：

(I)提供II-VI族元素或III-V族元素或IV族元素至所述石墨襯底的表面，優選地通過分子束；并且

(II)從所述石墨襯底的所述表面外延生長所述膜。

17.一種用于在石墨襯底上生長膜的方法，其包括以下步驟：

(I)在所述襯底上提供基層膜，其中所述基層膜包括與石墨烯的晶格失配為2.5％或更少的元素或化合物；

(II)將所述基層膜與II-VI族元素或III-V族元素接觸，優選地通過分子束，以便在不同層中生長III-V族化合物或多種III-V族化合物的膜或在不同層中生長II-VI族化合物或多種II-VI族化合物的膜。

18.權利要求16或17所述的方法，其中沉積所述基層膜或形成在石墨襯底外延生長的所述膜包括遷移增強外延(MEE)，接著是原子層分子束外延(ALMBE)，優選地以該順序。