二维氮化硼集超宽带隙、层状结构等优异性质于一身，在过去几十年间掀起了新型材料研究的热潮，并在高效深紫外光电器件领域中具有广阔的应用前景[1]。与其他传统III族氮化物相比，二维氮化硼材料具有更高效的p型掺杂调控能力，为解决传统AlGaN基深紫外LED面临的p型接触问题提供了一种新的方案。此外，由于二维氮化硼材料具有较强的深紫外激子辐射和较大的激子束缚能，在高温激子发射器件领域具有广阔的应用前景。尽管国内外研究团队已经开展了大量关于二维氮化硼薄膜的研究工作，但是在非金属衬底上外延高质量的二维氮化硼薄膜仍然是一项严峻的挑战。
2018年10月23-25日，第十五届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA 2018）暨2018国际第三代半导体论坛（IFWS 2018）在深圳会展中心举行。其中，24日下午，由江苏南大光电材料股份有限公司、江苏博睿光电有限公司和北京康美特科技股份有限公司协办支持的“超宽禁带半导体技术”分会成功举行。
会上，北京大学刘放介绍了《高温热退火工艺对分子束外延二维氮化硼薄膜晶体质量的影响》主题报告。
报告中，为了解决高质量二维氮化硼薄膜的外延制备问题，我们利用分子束外延技术开展了c面蓝宝石衬底上二维氮化硼薄膜的外延研究工作。经过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱测试，我们证实了在900℃下直接外延的二维BN具有sp2杂化信号，即含有大量的二维氮化硼成分。通过优化外延工艺中的硼束流等参数，可以抑制蓝宝石衬底氮化形成的氮化铝成分，进一步提高二维氮化硼薄膜的材料纯度。然而，二维氮化硼外延过程中始终保持着模糊的高能电子衍射图案，而在之后的X射线衍射谱中也并未观察到二维氮化硼各个晶面的特征信号。以上结果说明直接制备高质量的单晶二维氮化硼薄膜非常困难，其可能的原因是现有的常规分子束外延系统的外延温度较低，达不到氮化硼薄膜的最佳生长窗口。
他表示，结合溅射氮化铝材料的退火重结晶工艺，我们采用高温管式炉设备对外延的二维氮化硼样品开展高温热退火工艺研究。在1700℃温度条件下退火2小时的二维氮化硼样具有较高的结晶度，这一结果被X射线衍射测试中观察到的二维氮化硼(0002)晶面信号所证实。二维氮化硼吸收谱结果显示其带隙约为6.0eV，与相关的文献报道相符合。在低温阴极荧光光谱测量（5.7 K）中观察到位于227nm附近的深紫外光学信号，表明退火后的二维氮化硼薄膜具有潜在的深紫外领域应用价值。以上结果表明高温热退火工艺可以显著改善分子束外延二维氮化硼薄膜的结晶质量和光学性能。分子束外延技术和高温热退火工艺的结合为制备高质量的二维氮化硼薄膜提供了一种可供选择的新方法。【根据会议资料整理，如有出入敬请谅解！】
