六方氮化硼表面纳米结构制备与表征分析

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1、分类号学号M201372052学校代码10487密级硕士学位论文六方氮化硼表面纳米结构制备及表征研究学位申请人：贺立学科专业：集成电路工程指导教师：张道礼教授答辩日期：2015年5月16日ADissertationSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringPreparationandCharacterizationofHexagonalBoronNitrideSurfaceNanostructuresCandidate:HeLiMajor:Integra

2、tedCircuitsEngineeringSupervisor:Prof.ZhangDaoliHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay16,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要自2004年石墨烯被成功分离之后，一系列其它二维晶体材料神秘的面纱被慢慢地揭开，其中六方氮化硼(h-BN)是一种晶格结构、物理性质和石墨烯既相

4、似又互补的二维层状晶体材料。如今已有很多科学家通过探索制备出石墨烯—氮化硼异质结等材料结构来研究其在微电子器件上的应用前景。本文主要通过h-BN表面纳米沟槽的刻蚀和气泡制备来研究六方氮化硼表面微纳结构的制备与表征。在h-BN表面刻蚀部分，研究了六方氮化硼表面纳米槽的刻蚀工艺及影响因素。首先，通过采用纳米颗粒作为刻蚀催化剂，在h-BN表面获得各向异性良好的直线型h-BN表面纳米沟槽，并将其设定为标准常规工艺，在此基础上分别在还原性刻蚀气氛和氧化性刻蚀氛围下，实现h-BN表面纳米沟槽的长度、深度、宽度和密度的可控刻蚀。探索了六方氮化硼表面纳米沟槽刻蚀的各种影响因素，研究了h-

5、BN表面线刻蚀各向异性随气体压强以及刻蚀气氛浓度的改变所产生的相应变化规律。在气泡研究部分，利用化学气相沉积的管式炉在等离子体射频电源的辅助下实现了在h-BN表面制备微纳气泡结构的设想，并找到了影响气泡大小的实验参数以及变化规律。最后，借助可变温控制的样品台、光学显微镜、原子力显微镜以及拉曼光谱仪对六方氮化硼表面的微纳气泡结构随温度变化的图像以及晶格振动的频率进行表征，研究h-BN表面气泡随温度变化的规律。关键词：六方氮化硼石墨烯刻蚀微纳表面结构二维材料表面气泡I华中科技大学硕士学位论文AbstractSincegraphenewasisolatedsuccessfull

6、yin2004,manyother2-dimensional(2D)materialshavecometotheresearchcommunityallovertheworld.Hexagonalboronnitride(h-BN)isoneamongthem.Hexagonalboronnitridehasanatomicstructuresimilartographene,andthemostinsulatinginconductivityamongallthese2Dmaterials.Manyresearchershavetriedtofabricatethegr

7、aphene-BNhetero-structurefortheelectronicsapplication.Inthiswork,wefocusonthehexagonalboronnitride.Wecarriedoutresearchesinfabricationofnanostructureonh-BNsurfacesintwoaspects.Oneistoetchnanostructureonh-BNsurfaces,andtheotheristofabricatetheh-BNblistersinmicrometer