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公开(公告)号：CN110429135A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910628709.9
申请日：2019-07-12
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种向GaN基异质结构二维电子气中注入自旋的方法和结构，属于半导体自旋电子学技术领域。该方法通过制备AlN/GaN异质结构，控制AlN厚度在1-3nm左右，使AlN同时作为势垒层和隧穿层注入自旋。本发明可以极大的提高向GaN基异质结构中二维电子气中注入自旋的效率，推进GaN基异质结构中二维电子气的自旋性质的研究，得到性质优良的自旋电子学器件。
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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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公开(公告)号：CN109103070A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201810801132.2
申请日：2018-07-20
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米图形硅衬底制备高质量厚膜AlN的方法，通过该方法获得的层状叠加AlN材料，从下向上依次为：纳米图形硅衬底、纳米图形AlN成核层、高温AlN横向生长层和高温AlN纵向生长层，在纳米图形硅衬底、纳米图形AlN成核层和高温AlN横向生长层中具有周期性排布的空气隙，所述空气隙在Si衬底中的深度为10nm～1μm，其横截面最大宽度为50nm～1μm，周期为100nm～2μm。与现有生长厚膜AlN的方法相比，本发明成本低廉，可被大规模产业化应用，大幅降低硅衬底上AlN的缺陷密度，提高后续器件结构材料的晶体质量，在垂直结构的UV-LED器件、微机电系统、发光二极管、射频滤波器以及声表面波器件制造和高频宽带通信等领域有着广阔的应用前景。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN103578935A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310586058.4
申请日：2013-11-20
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/20 , H01L21/205
Abstract: 本发明公开了一种生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法。本发明的生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法根据三元半导体合金的各原子的组分确定最佳生长温度以及各原子的原子束流，从而控制三元半导体合金的生长，得到了晶体质量良好、表面平整的全组分三元半导体合金，具有低的背景电子浓度和高的电子迁移率，室温下具有强烈的带边发光。本发明快速确定任意组分三元半导体合金的最佳生长条件，从而实现全组分生长；确保采用最高的生长温度生长，并且富金属生长条件形成表面活性剂，增强原子迁移能力；生长温度和相应的原子束流条件准确控制三元半导体合金的组分。
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公开(公告)号：CN101871098B
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN200910082891.9
申请日：2009-04-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种生长高晶体质量高阻GaN外延层的方法。本发明通过在蓝宝石衬底上预沉积低温AlN并退火处理(简称为“AlN预处理”)，降低GaN中氧杂质的浓度，减少需要被补偿的背景电子浓度，因此仅需在GaN外延层中引入较少的刃型位错来补偿即可获得高阻GaN外延层。采用该方法制备的高阻GaN外延层材料的电阻率常温下远大于107Ω.cm，3μm×3μm区域表面粗糙度(RMS)达0.2-0.3nm，表面平整；其X射线衍射ω扫描(102)摇摆曲线半高宽可控制到约600arc sec，较常规刃型位错补偿高阻GaN中位错密度低40-50％；该高阻GaN生长工艺重复性极好，符合工业应用要求。本发明方法简单易行，且对MOCVD系统不会造成任何污染。
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公开(公告)号：CN101871098A
公开(公告)日：2010-10-27
申请号：CN200910082891.9
申请日：2009-04-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种生长高晶体质量高阻GaN外延层的方法。本发明通过在蓝宝石衬底上预沉积低温AlN并退火处理(简称为“AlN预处理”)，降低GaN中氧杂质的浓度，减少需要被补偿的背景电子浓度，因此仅需在GaN外延层中引入较少的刃型位错来补偿即可获得高阻GaN外延层。采用该方法制备的高阻GaN外延层材料的电阻率常温下远大于107Ω.cm，3μm x3μm区域表面粗糙度(RMS)达0.2-0.3nm，表面平整；其X射线衍射ω扫描(102)摇摆曲线半高宽可控制到约600arc sec，较常规刃型位错补偿高阻GaN中位错密度低40-50％；该高阻GaN生长工艺重复性极好，符合工业应用要求。本发明方法简单易行，且对MOCVD系统不会造成任何污染。
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公开(公告)号：CN1971852A
公开(公告)日：2007-05-30
申请号：CN200610144145.4
申请日：2006-11-28
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种生长高阻GaN薄膜的方法。本发明方法是在MOCVD设备中进行的，包括烘烤、成核、退火和外延生长阶段，其中，在退火阶段，退火压力在75托以下。本发明方法通过降低退火阶段的反应室压力(称为退火压力)来增加成核岛密度，从而增加刃型位错，从而获得自补偿的高阻GaN薄膜，所得高阻GaN薄膜的方块电阻高，能达到1011Ω/sq以上，符合工业应用要求，并且表面平整度高。本发明方法简单易行，与现有MOCVD生长GaN基HEMT材料结构的工艺过程兼容，并且不会对MOCVD系统造成污染。
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