[發明專利]一種晶圓級單層硼烯的制備方法及晶圓級單層硼烯

有效

• 申請號: 202011376622.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112522669B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 馬雷;趙梅;趙若彤;朱曉東
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C23C14/30
• 分類號: C23C14/30;C23C14/06;C23C14/18;C23C14/35;C23C14/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

1.一種晶圓級單層硼烯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在絕緣襯底層(101)上設置第一金屬層(102)；

S2、采用電子束蒸發法在所述第一金屬層(102)中引入硼原子，沉積得到硼源層(103)；

S3、在所述硼源層(103)的表面設置可與所述第一金屬層(102)互熔的第二金屬層(104)；

S4、采用退火工藝將所述第一金屬層(102)與所述第二金屬層(104)熔合形成合金層(105)，并使得所述硼原子從所述合金層(105)中被析出至所述合金層(105)的上表面和所述合金層(105)與所述絕緣襯底層(101)的界面，得到形成在所述合金層(105)上表面的硼薄膜(107)，以及在所述合金層(105)與所述絕緣襯底層(101)界面的硼烯層(106)；

S5、去除所述合金層(105)及所述硼薄膜(107)，得到晶圓級單層硼烯。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層(102)中的金屬、所述第二金屬層(104)中的金屬和所述合金層(105)中的合金不與硼反應形成硼化合物。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層(102)為銅層和/或鎳層，所述第二金屬層(104)為銅層和/或鎳層。

4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層(102)的厚度大于所述第二金屬層(104)的厚度。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述絕緣襯底層(101)為表面具有氧化硅的硅襯底層或表面具有氧化硅的石英玻璃襯底層。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，采用電子束蒸發或磁控濺射的方法在所述絕緣襯底層(101)上設置所述第一金屬層(102)。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，采用電子束蒸發或磁控濺射的方法在所述硼源層(103)的表面設置所述第二金屬層(104)。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述退火工藝的溫度為400～1100℃，時間為30～100min。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S5中，采用膠帶粘貼及撕除的方法或采用濕法腐蝕的方法去除所述合金層(105)及所述硼薄膜(107)。

10.一種根據權利要求1～9任一項所述的制備方法得到的晶圓級單層硼烯。