六方氮化硼(hBN)材料作為新興類石墨烯超寬帶隙半導體，具有無懸掛鍵的二維層狀結構。該特性使得其在作為功能型襯底與其他材料構成異質結構中具有極大潛力，hBN異質結構的研究也拓展了hBN材料在深紫外光電領域的應用。

近日，西安交通大學電信學部電子學院青年教師李強副教授等人，在基于前期成功制備不同Al組分摻雜BAlN薄膜的基礎上，制備了hBN/B_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">1-x}Al_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">x}N異質結，并對其電學特性進行了系統研究。通過對B_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">1-x}Al_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">x}N中的鋁組分進行調控，優選出h-BN/B_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.89}Al_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.11}N結構，研究表明該結構同時具有高晶格匹配度，低的形成能，優異的異質結整流特性。該工作給出了h-BN/B_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.89}Al_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.11}N異質結能帶匹配中的導帶偏移(CBO)與價帶偏移(VBO)數值，同時證明其具有type-II能帶匹配結構。并通過第一性原理分析揭示了該異質結的能帶變化規律，界面的電荷轉移與內建電場的形成。該工作通過實驗和理論研究，為后續異質結型深紫外器件的設計和應用提供了理論指導。

圖1.  h-BN/B_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.89}Al_{portant; overflow-wrap: break-word !important;">0.11}N異質結的電學能帶匹配：理論預測與實驗驗證的type-II能帶結構。

近期該研究成果以“垂直結構hBN/B1-xAlxN異質結電學特性研究” portant; overflow-wrap: break-word !important;">(Electronic Properties of Vertically Stacked h?BN/B_1−xAl_xN Heterojunction on Si(100) )為題發表在期刊《應用材料&界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上。電子學院博士生陳冉升和李強副教授為本論文共同第一作者，西安交通大學先進光電所云峰教授、西安電子科技大學郝躍院士、英國謝菲爾德大學Tao Wang教授為本論文的共同通訊作者。

青年教師李強課題組致力于六方氮化硼材料的制備與深紫外光電器件的研究，在基于hBN材料的深紫外DBR與電阻開關器件等相關研究中取得了顯著的成果。近期針對六方氮化硼薄膜材料的摻雜、剝離等方面取得了一系列原創性進展，相關工作發表在Advanced Functional Materials, Applied Surface Science等期刊上。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c22374