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公开(公告)号：CN118039753A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410291874.0
申请日：2024-03-14
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直注入型AlGaN基紫外发光二极管器件及其制备方法。本发明提供的方法包括在GaN/蓝宝石模板上通过应力释放及表面修复等外延工艺实现表面平整、无裂纹的紫外LED全结构外延生长；然后采用激光剥离手段去除蓝宝石衬底，结合紫外LED制备工艺，得到垂直注入型紫外LED器件。本发明提供的垂直注入型AlGaN基紫外发光二极管器件不仅改善紫外LED器件光提取效率低的问题，还解除了紫外LED器件对于AlN模板的依赖，降低生产成本，对AlGaN基紫外LED器件性能提升及产业应用具有重要意义，适合大力推广。
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公开(公告)号：CN114792746A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110102249.3
申请日：2021-01-26
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及半导体光电器件技术领域，具体涉及一种降低器件制造工艺中高Al组分n‑AlGaN材料接触电阻的方法及应用。所述降低高Al组分n‑AlGaN材料接触电阻的方法为在保护气体作用下，对n‑AlGaN层进行表面原子吸附及退火处理；所述原子为Si原子和N原子。采用本发明所述方法可显著提高材料表面的载流子浓度，从而有助于形成优良的欧姆接触性能，降低材料的接触电阻率，解决了高Al组分n‑AlGaN材料欧姆接触制备难，尤其是刻蚀后的欧姆接触难形成的问题。所述方法过程简单易重复，有效避免了现有工艺中酸碱溶液腐蚀或者高温退火等技术带来的工艺复杂、不稳定的问题，可以保障规模化的批量生产，并且对后续的器件制作不会产生任何不良影响，具有较好的工艺兼容性。
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公开(公告)号：CN114373837A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111389389.X
申请日：2021-11-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及化合物半导体光电子器件领域，尤其涉及一种高性能AlGaN基深紫外发光二极管器件(LED)的器件结构及其制备方法。本发明所述的AlGaN基深紫外发光二极管器件结构具有V形立体p‑n结注入结构。所述V形立体p‑n结注入结构是通过在AlGaN基量子阱部分的V形腐蚀坑的侧壁的半极性面上进一步形成AlGaN电子阻挡层(EBL)、p‑AlGaN和p‑GaN接触层而形成的。该V形立体p‑n结注入结构改变了目前广泛使用的在(0001)面蓝宝石衬底上生长的AlGaN基深紫外LED中空穴只能沿着[000‑1]方向注入这一固有限制，从而有效解决空穴迁移能力不足导致的注入效率低下的问题，显著提升LED器件量子阱中空穴浓度和均匀分布，进而提升器件的光输出功率，同时有效解决了大电流注入下的Droop效应问题。
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公开(公告)号：CN109787088B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910004608.4
申请日：2019-01-03
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种宽波段高效紫外光源及其制备方法。本发明通过控制多个顺次排列的多量子阱的厚度或元素组分，精确调控有源区的结构及发光波段，实现宽波段高效紫外光源；激励源采用电子束泵浦激励方式，该结构无需多结欧姆接触层，与传统LED结构相比结构简单，有效提高空穴注入效率；原子层或亚原子层的超薄势阱有效提高辐射复合几率，进而实现在深紫外波段的高光效输出；同时通过调控量子阱的周期数及势阱厚度，优化多量子阱的总厚度，既能保证电子束不会穿透光源的有源区，又能保证有源区的材料质量；采用III‑V族或II‑VI族半导体材料，实现几乎覆盖UVC、UVB全波段的高效紫外光源。
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公开(公告)号：CN106350783B
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201610799873.2
申请日：2016-08-31
Applicant: 北京大学
IPC: C23C16/44 , C23C16/34 , C23C16/52 , H01L31/0304 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法及AlGaN薄膜。本发明涉及一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法，所述方法包括：制备凹面图形化蓝宝石衬底；在所述衬底上沉积AlN成核层；在所述AlN成核层上，采用MOCVD法外延生长厚度为0.1μm～1μm的AlN层；在所述AlN层上采用MOCVD法外延生长AlGaN层，即得。本发明提供的方法基于图形化衬底实现有效的AlGaN侧向外延过程，充分利用倾斜面的镜像力作用降低AlGaN中的位错密度的同时，利用孔洞效应有效减少AlGaN中的应力，从而实现高质量AlGaN外延薄膜的制备，该方法对解决高Al组分AlGaN中高位错密度的控制难题提供了新的思路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108155090A
公开(公告)日：2018-06-12
申请号：CN201711349704.X
申请日：2017-12-15
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205 , H01L33/00 , H01L33/32 , H01L31/18 , H01L31/0304
Abstract: 本发明涉及一种AlN外延薄膜及其制备方法和应用。本发明结合图形化蓝宝石衬底或AlN模板和高温退火两个核心环节，通过侧向外延过程和高温退火有效减少残余应力的途径，获得无裂纹、原子级平整、位错密度很低的AlN外延薄膜，对实现AlGaN基深紫外高性能发光和探测器件及产业应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN106350783A
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201610799873.2
申请日：2016-08-31
Applicant: 北京大学
IPC: C23C16/44 , C23C16/34 , C23C16/52 , H01L31/0304 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521 , C23C16/44 , C23C16/34 , C23C16/52 , H01L31/03048 , H01L31/18
Abstract: 一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法及AlGaN薄膜。本发明涉及一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法，所述方法包括：制备凹面图形化蓝宝石衬底；在所述衬底上沉积AlN成核层；在所述AlN成核层上，采用MOCVD法外延生长厚度为0.1μm～1μm的AlN层；在所述AlN层上采用MOCVD法外延生长AlGaN层，即得。本发明提供的方法基于图形化衬底实现有效的AlGaN侧向外延过程，充分利用倾斜面的镜像力作用降低AlGaN中的位错密度的同时，利用孔洞效应有效减少AlGaN中的应力，从而实现高质量AlGaN外延薄膜的制备，该方法对解决高Al组分AlGaN中高位错密度的控制难题提供了新的思路。
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公开(公告)号：CN100435360C
公开(公告)日：2008-11-19
申请号：CN200410101833.3
申请日：2004-12-27
Applicant: 北京大学
IPC: H01L33/00
Abstract: 本发明提出了一种基于激光剥离技术和倒封装技术，在外延生长时将具有良好光导出效果的二维散射出光面，在外延生长阶段自然地形成于LED结构之上，而获得具有较高的光功率的发光二极管的制备方法。通过控制这种二维散射出光面的微观尺寸，在n型区表面获得较高载流子浓度，从而形成良好的欧姆接触，对垂直结构的LED的特性的改善具有重要的意义。位于衬底与GaN外延层界面处二维散射出光面，还可以在激光剥离过程中降低GaN和蓝宝石衬底界面处由于激光辐照而产生的应力，减少剥离过程中的损伤，减少剥离前后LED的发光光谱因应力变化而发生移动，以保证剥离衬底而获得高性能的LED。
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公开(公告)号：CN101140965A
公开(公告)日：2008-03-12
申请号：CN200610113056.3
申请日：2006-09-08
Applicant: 北京大学
IPC: H01L33/00
Abstract: 本发明提供一种无支架的半导体发光二极管，属于光电技术领域。该发光二极管包括LED芯片和封装用透明介质，LED芯片悬置于封装用透明介质内，LED芯片连接导线分别与两LED电极直接连接。本发明的LED芯片全部出光面的光都能导出，可实现360°激发荧光粉获得白光，与目前常规的带有支架的半导体发光二极管相比，具有光功率和热学稳定特性好，寿命长的特点，且制备工艺简单，有利于实现产业化。
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公开(公告)号：CN100352116C
公开(公告)日：2007-11-28
申请号：CN200510011195.0
申请日：2005-01-18
Applicant: 北京大学
IPC: H01S5/323
Abstract: 本发明提出了一种制备以GaN外延层的自然解理面作为激光器腔镜面、以金属铜Cu作为芯片热沉和支撑衬底的技术，以提高激光器腔镜面的光学质量，减小光学损耗，改善散热效率，达到减小激光器的阈值电流密度，提高器件的综合性能指标的目的，同时可以省略掉磨片、划片、裂片等大量工艺过程，简化工艺、降低成本。本发明是通过在GaN外延片的n面上电镀具有GaN基LD激光器管芯结构的厚铜，镀铜层具有于激光器管芯相同的间隔和周期，接着以铜作为解理激光器芯片时的支撑，并且作为LD芯片最终的热沉。本发明的特点在于同时解决了目前氮化镓基激光器导热、导电性能差和难以制备自然解理面的困难。
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