一种在Si衬底上制备无裂纹GaN薄膜的方法

    公开(公告)号:CN105702826A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201410687721.4

    申请日:2014-11-25

    IPC分类号: H01L33/32 C30B25/16

    摘要: 本发明提供一种在Si衬底上制备无裂纹GaN薄膜的方法。先在Si衬底上采用金属有机化学气相外延技术生长高温AlN成核层;然后,依次生长三层其Al组分梯度渐变的应力调控层:第一层为5个周期(30nm)AlxGa1-xN/(30nm)Al0.5Ga0.5N应力调控层(其中Al组分x从100%变化到50%,插入层厚度0.3微米);第二层为4个周期(25nm)AlyGa1-yN/(25nm)Al0.2Ga0.8N应力调控层(其中Al组分y从50%变化到20%,插入层总厚度0.2微米);第三层为3个周期(20nm)AlzGa1-zN/(20nm)GaN应力调控层(其中Al组分z从20%变化到零,插入层厚度0.12微米);在此基础上,生长GaN层(薄膜厚1-1.5微米);最终,得到无裂纹、高品质的Si衬底GaN薄膜,可供制备AlGaN/GaN HEMT器件等。

    一种在大尺寸Si衬底上制备高电子迁移率场效应晶体管的方法

    公开(公告)号:CN105374677A

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201410421647.1

    申请日:2014-08-25

    发明人: 张国义 贾传宇

    摘要: 本发明提供一种在大尺寸Si衬底上制备高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)的方法,尤其涉及一种采用炭纳米管作为周期性介质掩膜,采用选区外延(SAG)方法制备无龟裂、高晶体质量的AlGaN/GaN HEMT器件方法。在Si衬底上采用金属有机化学气相外延技术生长AlN成核层和AlGaN籽晶层;然后采用低压化学气相沉积法(LPCVD),生长排列整齐的多层碳纳米管,通过生长和编织,最终形成连续的碳纳米管薄膜;在此基础上采用选区外延(SAG)方法,利用GaN在介质掩膜和衬底上生长的选择性,把GaN外延层限制在没有隐蔽膜的区域中生长,形成分立的窗口,从而释放整个外延层中的张应力;采用多周期Al组分渐变的Aly1Ga1-y1N/GaN超晶格或AlN/Aly1Ga1-y1N/GaN超晶格作为应力调控层,获得无龟裂、高晶体质量的GaN外延层。在此基础上制备AlGaN/GaN HEMT器件。

    采用金属有机化合物气相外延技术生长非对称电子储蓄层高亮度发光二极管的方法

    公开(公告)号:CN102664145B

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201210151216.9

    申请日:2012-05-16

    IPC分类号: H01L21/205 H01L33/00

    摘要: 本发明涉及一种发光二极管的制作方法,公开了一种采用金属有机化合物气相外延技术生长非对称电子储蓄层高亮度发光二极管的方法,改善有源区晶体质量,提高发光器件内量子效率。本发明在金属有机化合物气相外延反应室中将蓝宝石Al2O3衬底在氢气气氛下,三维生长20~30纳米的GaN缓冲层,再在1000~1500℃下生长2~4微米厚n-GaN层;在氮气气氛下,生长n型非对称In组分渐变的电子注入层,在氢气氛下,在950~1040℃生长p型AlGaN电子阻挡层和p-GaN层。本发明所涉及工艺流程均在外延生长中完成,不需要附加芯片工艺流程,具有工艺流程相对简单,可重复性好,附加成本低等优点。

    用于在硅衬底上制备高电子迁移率场效应晶体管的方法

    公开(公告)号:CN106783547B

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN201611256276.1

    申请日:2016-12-30

    IPC分类号: H01L21/02 H01L21/335

    摘要: 一种用于在硅衬底上制备高电子迁移率场效应晶体管的方法,包括以下步骤,在在Si衬底上生长AlN成核层和Al组分线性变化和固定不变的AlyGa1‑yN应力释放层,再生长GaN外延层,然后铺设三组交叉排列的碳纳米管阵列形成连续的碳纳米管薄膜周期性介质掩膜和MgN/SiN无定型掩膜形成的复合微纳米掩膜,第一组碳纳米管排列方向平行于GaN外延层[1‑100]方向,第二组碳纳米管排列方向与第一组碳纳米管成60度夹角,第三组碳纳米管排列方向与第一组碳纳米管成120度夹角,然后再生长GaN合并层和Al0.25Ga0.75N势叠层。本发明能获得无龟裂、高晶体质量的GaN外延层。

    一种在Si衬底上制备高迁移率AlGaN/GaN电子功率器件的方法

    公开(公告)号:CN105679650B

    公开(公告)日:2018-06-08

    申请号:CN201610029138.3

    申请日:2016-01-15

    IPC分类号: H01L21/02

    摘要: 本发明提供一种在Si衬底上制备高迁移率AlGaN/GaN电子功率器件的方法。先在Si衬底上采用金属有机化学气相外延技术生长20nm‑30nm低温AlN成核层;然后生长高温200nm‑300nm AlN缓冲层,在此基础上变温生长300nm Al0.2Ga0.8N应力调控层:生长800nm‑1000nm高阻GaN外延层;生长10‑20个周期Al0.2Ga0.8N/GaN应力调控层;生长800nm‑1000nm高阻GaN外延层;然后生长15nmAlGaN/1nmGaN。本发明,有效地解决至今异质外延技术尚且存在的应力、翘曲及缺陷,获得无裂纹、高迁移率AlGaN/GaN电子功率器件。

    一种采用MOCVD技术制备具有阶梯式量子阱结构近紫外LED的方法

    公开(公告)号:CN106033787B

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201510116680.8

    申请日:2015-03-17

    摘要: 本发明提供一种采用MOCVD技术制备具有阶梯式量子阱结构的高亮度近紫外LED的方法。本发明为其峰值波长范围在395‑410nm高亮度近紫外LED,其外延结构从下向上依次为:图形化蓝宝石衬底、低温GaN成核层、高温非掺杂GaN缓冲层、n型GaN层、n型Inx1Ga1‑x1N/Aly1Ga1‑y1N超晶格应力释放层、InxGa1‑xN/GaN/AlyGa1‑yN多量子阱有源层、p型Aly2Ga1‑y2N/GaN超晶格电子阻挡层、高温p型GaN层、p型InGaN接触层;其中有源层多量子阱采用InxGa1‑xN/GaN/AlyGa1‑yN阶梯式结构,其中InxGa1‑xN阱层的厚度范围在2‑4nm;GaN应力调控层厚度0.5‑5nm;AlGaN垒层厚度为8‑20nm;通过设计紫外光LED新型有源层结构,可有效缓解量子阱受到的应力,提高量子阱晶体质量,以提高近紫外LED发光效率。

    一种采用MOCVD技术在GaN衬底或GaN/Al2O3复合衬底上制备高亮度同质LED的方法

    公开(公告)号:CN105449051B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201410421676.8

    申请日:2014-08-25

    IPC分类号: H01L33/00 H01L33/32

    摘要: 发明提供一种采用MOCVD技术在GaN衬底或GaN/Al2O3复合衬底上制备具有新型空穴扩展层结构的同质LED的方法。具体方案:在InGaN/GaN多量子阱有源层和p‑GaN层之间,优化设计其中Al组分、In组分以及p型掺杂浓度随生长厚度或周期增加而梯度变化的空穴扩展层:如组分及掺杂渐变的单层p‑AlInGaN空穴扩展层;或多周期组分及掺杂渐变p‑AlInGaN/AlGaN超晶格结构空穴扩展层;或多周期组分及掺杂渐变p‑InGaN/GaN/AlGaN超晶格结构空穴扩展层;或多周期组分及掺杂渐变p‑AlInGaN/InGaN/AlGaN超晶格结构空穴扩展层;通过优化生长所述空穴扩展层的方法,改善LED电流扩展效果,有效提高同质LED发光效率。本发明看好其应用前景。

    一种在金属氮化镓复合衬底上制备发光二极管的方法

    公开(公告)号:CN106229389A

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201610631817.8

    申请日:2016-08-04

    发明人: 贾传宇

    摘要: 一种在金属氮化镓复合衬底上制备发光二极管的方法,包括以下步骤,首先在N2气氛,820-850℃,反应室压力300torr下,在金属GaN复合衬底上外延厚度为200纳米的低温n型GaN应力释放层,然后在N2气氛、750-850℃下,生长多周期的InxGa1-xN/GaN多量子阱有源区;接着在H2气氛、850-95℃下,生长p型Aly1Inx1Ga1-y1-x1N电子阻挡层,然后在H2气氛、950-1050℃下,生长高温p型GaN层;接着再在H2气氛、650-750℃下生长p型InGaN接触层,退火处理制备得到高亮度金属氮化镓复合衬底发光二极管。本发明提高了金属氮化镓复合衬底发光二极管发光效率。