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公开(公告)号：CN101220466A
公开(公告)日：2008-07-16
申请号：CN200710172321.X
申请日：2007-12-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C23C16/34 , C23C14/32 , C23C14/34 , H01L21/20 , H01L21/205
Abstract: 本发明涉及一种采用钨辅助热退火制备氮化镓(GaN)纳米线的方法，其特征在于采用了金属钨(W)作为催化剂。在热退火制备GaN纳米线的过程中，先在GaN模板上电子束蒸发一层W薄层，然后在N2气氛下经热退火后就形成了GaN纳米线。金属钨薄膜的引入，作用是生长GaN纳米线的催化剂，在高温下金属W会发生团聚同时下层的GaN会分解使得金属W层形成分立的多孔网状结构，从而暴露出部分的GaN膜，同时分生成的金属Ga和N原子在金属W催化剂的作用下又合成细长的GaN纳米线。这种方法简单易行，仅需要沉积或溅射一层薄薄的金属W层，适合于科学实验和批量生产时采用。
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公开(公告)号：CN1737195A
公开(公告)日：2006-02-22
申请号：CN200510028366.0
申请日：2005-07-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: C23C16/34
Abstract: 本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓(GaN)膜中的金属插入层及制备方法，其特征在于采用了金属钨(W)插入层的结构。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上电子束蒸发一层W薄层，然后经高温退火后继续HVPE生长GaN层。金属钨插入层的引入，作用是产生微区掩膜，金属W薄膜在高温下会发生团聚，同时与W接触的下层的GaN会分解，使得金属W层形成分立的多孔网状结构，从而暴露出部分的GaN膜，由于气相外延的选择性，HVPE生长时GaN将选择生长在下层的GaN上，然后经过横向外延生长过程连接成完整的GaN膜。通过GaN的微区横向外延，降低了生长的GaN的位错密度。简单易行，适合于批量生产采用。
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公开(公告)号：CN101229912B
公开(公告)日：2010-06-16
申请号：CN200710173110.8
申请日：2007-12-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B82B3/00
Abstract: 本发明涉及一种利用干法刻蚀氮化镓纳米线阵列的方法，其特征在于采用了金属Ni纳米粒子点阵作为掩膜，而Ni纳米粒子点阵是通过阳极氧化铝来制作的。在GaN纳米线阵列的制作中，先在GaN模板上沉积一层金属Al，再采用电化学的方法生成多孔状阳极氧化铝，接着电子束蒸发一层金属Ni层，然后用碱溶液去除阳极氧化铝。由于阳极氧化铝的孔排列和孔径大小分布都很均匀，这样就在GaN模板上得到了金属Ni纳米粒子的点阵。然后把这个模板置于感应耦合等离子体或反应离子刻蚀的反应腔中进行刻蚀，最后再用酸去除Ni纳米粒子就得到了GaN纳米线阵列。提供的方法简单易行，所制作的GaN纳米线阵列也适合于如LED或LD光电器件的制作。
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公开(公告)号：CN101229912A
公开(公告)日：2008-07-30
申请号：CN200710173110.8
申请日：2007-12-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B82B3/00
Abstract: 本发明涉及一种利用干法刻蚀氮化镓纳米线阵列的方法，其特征在于采用了金属Ni纳米粒子点阵作为掩膜，而Ni纳米粒子点阵是通过阳极氧化铝来制作的。在GaN纳米线阵列的制作中，先在GaN模板上沉积一层金属Al，再采用电化学的方法生成多孔状阳极氧化铝，接着电子束蒸发一层金属Ni层，然后用碱溶液去除阳极氧化铝。由于阳极氧化铝的孔排列和孔径大小分布都很均匀，这样就在GaN模板上得到了金属Ni纳米粒子的点阵。然后把这个模板置于感应耦合等离子体或反应离子刻蚀的反应腔中进行刻蚀，最后再用酸去除Ni纳米粒子就得到了GaN纳米线阵列。提供的方法简单易行，所制作的GaN纳米线阵列也适合于如LED或LD光电器件的制作。
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公开(公告)号：CN1828837A
公开(公告)日：2006-09-06
申请号：CN200610023732.8
申请日：2006-01-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/205
Abstract: 本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓(GaN)材料中采用多孔GaN作为衬底的生长方法，其特征在于首先制作多孔GaN衬底的掩膜，然后将掩膜板放入感应耦合等离子中进行刻蚀，接着用酸或碱溶液去除阳极氧化铝，得到多孔GaN衬底；其次是将上述衬底放入氧化物外延生长反应室，在N2气氛下升温750－850℃，通NH3保护模板的GaN层，于1000－1100℃开始通HCL进行GaN生长；本发明仅需采用电化学的方法腐蚀沉积在GaN表面的金属Al层，即可制成多孔网状结构来作为GaN外延的掩膜，大大简化了光刻制作掩膜的工艺。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN1588624A
公开(公告)日：2005-03-02
申请号：CN200410053350.0
申请日：2004-07-30
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/205 , C30B25/02 , C30B29/38
Abstract: 本发明涉及一种In改进氢化物气相外延生长氮化镓结晶膜表面质量的方法，特征在于在HVPE生长GaN的过程中采用了In辅助外延生长。它是通过在HVPE反应室中同时放置镓(Ga)舟和In舟来实现的。Ga舟和In舟放在相同的温区，或放在不同的温区，HCl气体流过Ga舟和In舟，通过对于产生的InCl和GaCl的量进行调节，满足生长的需要。GaN结晶膜的生长温度为1000－1100℃，在此温度下不会形成InGaN合金，其他条件与通常的HVPE生长GaN的条件相同。由于In的引入，Ga原子的表面迁移长度增加，而这对于生长速度很高的HVPE生长方式非常重要，可以使得生长的GaN的表面的平整度得到改进，且降低GaN结晶膜中的缺陷位错密度。
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公开(公告)号：CN100580889C
公开(公告)日：2010-01-13
申请号：CN200510028370.7
申请日：2005-07-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/31
Abstract: 本发明涉及一种氢化物气相外延氮化镓材料中采用多孔阳极氧化铝作为掩膜及其制备方法，其特征在于采用多孔阳极氧化铝作为GaN横向外延过生长的掩膜。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上沉积一层金属Al薄层，然后经电化学的方法阳极氧化后形成均匀的多孔网状阳极氧化铝，再放入HVPE系统中生长GaN层。多孔阳极氧化铝由于其孔径小(10nm～200nm)、陡直且分布均匀，可作为一种微区掩膜。由于气相外延的选择性，HVPE生长GaN时将选择生长在下层的GaN上，然后经过横向外延生长过程连接成完整的GaN膜。通过GaN的微区横向外延，降低了生长的GaN的位错密度，提高了GaN层的质量。简化了光刻制作掩膜的工艺，适合于批量生产时采用。
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公开(公告)号：CN1838384A
公开(公告)日：2006-09-27
申请号：CN200610024615.3
申请日：2006-03-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/30 , H01L21/322
Abstract: 本发明涉及一种氮化镓(GaN)基材料在干法刻蚀中而受损伤的修复方法，其特征在于在是将刻蚀受损的GaN基材料在高真空设备中热退火的同时通入等离子态氮处理，退火温度为用MBE(分子束外延)法生长氮化物外延层的典型生长温度(650～800℃)。真空度为用MBE法生长氮化物外延层的典型真空度(生长室背景压力约为10－9torr，通入氮等离子体时压力为8*10－5torr。)。该方法不仅改善了晶体内部结晶质量，而且有利于去除沉积在材料表面的刻蚀产物，使表面的氮空位得到了补充，相当于在去除受损表面时重新生长了一个薄层的氮化物外延层，从而使受损GaN基材料的电学和光学特性得到回升。
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公开(公告)号：CN1832112A
公开(公告)日：2006-09-13
申请号：CN200610024155.4
申请日：2006-02-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/205 , C23C16/52
Abstract: 本发明涉及一种改变氢化物气相外延(HVPE)生长的氮化镓(GaN)外延层极性的方法，其特征在于采用了中断HCl生长的方法。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在高温下通NH3氮化蓝宝石(Sapphire)，再通HCl生长GaN，此时生长的GaN薄膜表面显示为N极性。生长一段时间后关闭HCl而持续NH3气体1～60min，再打开HCl继续进行生长GaN薄膜。如此反复操作2～10次，则GaN的极性将由表面粗糙的N极性转变为表面光滑Ga极性，而且其位错密度降低，晶体质量提高。这种方法简单易行，仅需要中断HCl几次即可实现GaN材料由N极性到Ga极性的改变。
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公开(公告)号：CN1587438A
公开(公告)日：2005-03-02
申请号：CN200410053351.5
申请日：2004-07-30
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓膜中的低温插入层及制备方法，其特征在于在GaN膜的HVPE制备过程中采用了低温AlN插入层的结构。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上低温沉积一层AlN薄层，然后经高温退火后继续HVPE生长GaN层。低温AlN插入层的引入，释放了低温AlN层上继续生长的GaN膜中的应力，从而提高了GaN层的质量。这种方法简单易行，且对于低温AlN层的结晶质量要求不高，适合于科学实验和批量生产时采用，AlN层可以采用化学气相沉积、分子束外延或溅射等方法制备的。
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