人工晶体学报

作者：陈根强, 赵浠翔, 于众成, 李政, 魏强, 林芳, 王宏兴

单位：1.西安交通大学,电子物理与器件教育部重点实验室,西安 710049; 2.西安交通大学电子与信息学部,宽禁带半导体与量子器件研究所,西安 710049

关键词：单晶金刚石,异质外延生长,宽禁带半导体,半导体器件,场效应晶体管,二极管,

基金：国家重点研发计划(2021YFB3602100);国家自然科学基金(U21A2073,62074127)

相较于传统的硅材料,宽禁带半导体材料更适合制作高压、高频、高功率的半导体器件,被认为是后摩尔时代材料创新的关键角色。单晶金刚石拥有大禁带宽度、高热导率、高迁移率等优异特性,更是下一代大功率、高频电子器件的理想半导体材料。然而由于可获得单晶金刚石的尺寸较小,且价格昂贵,极大地阻碍了金刚石的发展。历经长时间的探索,异质外延生长技术成为了获得高质量、大面积单晶金刚石的有效手段。本综述从金刚石异质外延的衬底选择、生长机理以及质量改善等方面对近些年来异质外延单晶金刚石的发展进行详细介绍。进一步地,对基于异质外延单晶金刚石的场效应晶体管和二极管的研究进行了总结,说明了异质外延单晶金刚石在电子器件领域的巨大潜力。最后总结了异质外延单晶金刚石仍需面对的挑战,展望了其在未来的应用与发展前景。

来源：2023年第6期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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