*近，深圳理工大學講席教授丁峰與北京大學教授彭海琳合作，成功制備出4英寸超平整單晶六方氮化硼晶圓的成果以“Ultraflatsingle-crystalhexagonalboronnitrideforwafer-scaleintegrationofa2D-compatiblehigh-κmetalgate”為題登上NatureMaterials期刊，將該材料用于集成電子器件保護層取得重要進展。論文地址：https://www.nature.com/articles/s41563-024-01968-z

對于半導體場效應晶體管（MOSFETs）等電子器件而言，高質量的溝道-柵介質界面首先有助于減少電子和空穴捕獲效應，從而提高器件的開關性能和電流傳輸能力；還可以減少界面散射，從而提高載流子的遷移率；還可以減少柵極泄漏電流以控制尺寸、降低功耗等。六方氮化硼（白石墨烯）因其無懸掛鍵、平整表面和優異電絕緣性，是減少界面損傷與載流子散射的理想界面材料。但目前通過CVD法在金屬襯底上制備超平整單晶氮化硼可控制備仍面臨挑戰。在生長襯底上，氮化硼的褶皺形成分為兩步：首先，氮化硼局部脫附，形成小的褶皺；其次，脫附的氮化硼在襯底上滑動，進一步形成褶皺。因此，增強的摩擦力和結合能能夠抑制氮化硼褶皺的產生。本次研究理論計算表明，通過調控銅鎳合金中金屬鎳（Ni）的含量，可以調節氮化硼與生長襯底之間的結合能和摩擦力。隨著Ni含量的增加，氮化硼與金屬襯底之間的結合能逐漸變大、距離逐漸縮短、摩擦力逐漸增大，導致氮化硼與襯底之間的耦合增強，使得單一取向的疇區在能量上更為穩定。繼而通過ALD工藝制備出均勻且超薄的hBN/HfO2復合介質層，表現出良好的介電性能——具有超低電流泄漏（2.36×10?6Acm?2）和0.52nm的超薄等效氧化物厚度，符合國際設備和系統路線圖的目標。