利用离子束外延生长设备制备氮化铪薄膜材料的方法

摘要

本发明提供一种利用离子束外延(IBE)生长设备制备氮化铪(HfN)薄膜材料的方法。在具有质量分离功能与荷能离子沉积特点的双离子束外延生长设备上，选用纯度要求不高的氯化铪(HfCl₄)固体粉末和氮气(N₂)分别作为产生同位素纯低能金属铪离子(Hf⁺)束和氮离子(N⁺)束的原材料，通过准确控制参与生长的两种同位素纯低能离子的交替沉积束流剂量与配比、离子能量、离子束斑形状及生长温度，在超高真空生长室内，实现了氮化铪(HfN)薄膜的低成本高纯、正化学配比的优质生长与低温外延。本发明的生长工艺便于调控和优化，可制备得到具有原子尺度光滑平整的高结晶质量氮化铪(HfN)薄膜，是一种经济实用的制备应用于半导体技术领域氮化铪(HfN)薄膜材料的方法。