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公开(公告)号：CN108269887A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201611258225.2
申请日：2016-12-30
Applicant: 北京大学
IPC: H01L33/00
CPC classification number: H01L33/007
Abstract: 本发明属于III族氮化物半导体制备技术领域，涉及低位错密度AlN外延薄膜的制备。该方法结合图形化蓝宝石衬底和预溅射AlN成核层两个核心关键环节，在此基础上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)实现侧向外延过程，获得表面平整、位错密度低的AlN薄膜。
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公开(公告)号：CN104319234B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201410542542.1
申请日：2014-10-14
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205
Abstract: 本发明涉及外延层生长技术领域，尤其涉及一种基于大倾角蓝宝石衬底上生长高晶体质量ALN外延层的方法。该生长方法采用大倾角蓝宝石衬底，包括以下步骤：烘烤衬底；低温沉积AlN成核层；升温退火；AlN高温外延生长，利用台阶聚效应导致的宏台阶降低位错密度；AlN表面形貌控制，提高生长速度修正表面形貌，促进所述宏台阶的减弱和消失，以获得表面平整的AlN表面。本发明提供了一种生长低位错密度和表面平整的高晶体质量AlN外延层的方法。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：CN104319234A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410542542.1
申请日：2014-10-14
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205
CPC classification number: H01L21/0254 , H01L21/02414 , H01L21/0262
Abstract: 本发明涉及外延层生长技术领域，尤其涉及一种基于大倾角蓝宝石衬底上生长高晶体质量ALN外延层的方法。该生长方法采用大倾角蓝宝石衬底，包括以下步骤：烘烤衬底；低温沉积AlN成核层；升温退火；AlN高温外延生长，利用台阶聚效应导致的宏台阶降低位错密度；AlN表面形貌控制，提高生长速度修正表面形貌，促进所述宏台阶的减弱和消失，以获得表面平整的AlN表面。本发明提供了一种生长低位错密度和表面平整的高晶体质量AlN外延层的方法。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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Patent Agency Ranking
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：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：CN116575123A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310599840.3
申请日：2023-05-25
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种在陶瓷衬底上生长单晶III族氮化物厚膜外延层的方法，首先在陶瓷衬底表面沉积填充材料，然后研磨抛光，获得光滑表面；然后在表面形成二维材料层，并对其表面进行等离子体处理和/或原位NH3处理；最后生长单晶III族氮化物厚膜外延层。本发明不仅实现了在陶瓷衬底上外延生长单晶材料，还充分利用陶瓷衬底与III族氮化物热膨胀系数匹配的优点，实现了低热失配的高质量厚膜外延，并通过等离子体处理和/或原位NH3处理解决了二维材料表面难成核和外延层存在两种面内取向的问题。陶瓷衬底优异的热导率也为高压大电流大功率器件的应用提供了便利，基于成熟的产业链，还可以实现大尺寸、低成本的晶圆级制造。
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公开(公告)号：CN107083539A
公开(公告)日：2017-08-22
申请号：CN201710239962.6
申请日：2017-04-13
Applicant: 北京大学
CPC classification number: C23C16/303 , C23C16/0272 , H01L21/0242 , H01L21/02458 , H01L21/0254 , H01L21/0262
Abstract: 本发明实施例公开了一种AlN外延薄膜制备方法。方法包括：S1、采用溅射法在衬底沉积AlN成核层；S2、采用MOCVD生长方法，在所述AIN成核层上，外延生长AIN模板；S3、采用低温、高温循环交替的方法，继续生长AIN薄膜。本发明实施例首先采用溅射法溅射一层AlN，然后在MOCVD中采用温度调制生长的方法生长AlN薄膜，与现有技术相比，能制备出的原子级表面平整、低位错密度AlN薄膜。
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公开(公告)号：CN104392909A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410542286.6
申请日：2014-10-14
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205 , H01L21/02
CPC classification number: H01L21/0254 , H01L21/0262
Abstract: 本发明公开了一种AlN外延薄膜生长方法，所述方法包括以下步骤：S1、衬底烘烤；S2、低温沉积AlN，形成成核层；S3、升温退火；S4、以高氨气和金属有机源的摩尔流量比(V/III比)生长AlN；S5、以低V/III比生长AlN；S6、依次、多次重复执行步骤S4、S5。本发明提供的方法是通过采用高低V/III比，交替生长的多层结构来实现低位错密度、无裂纹和表面平整的AlN外延薄膜的制备。
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