一种III族氮化物外延薄膜及其选区生长方法

    公开(公告)号:CN110911274B

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN201911021081.2

    申请日:2019-10-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种III族氮化物外延薄膜及其选区生长方法,在图形化衬底的图形上方以转移的碳纳米管作为位错截止层,利用有周期性的碳纳米管阵列制备具有空间结构的复合衬底,通过一次生长完成微米图形诱导位错弯曲的过程和纳米多孔层实现位错截止的过程,有效降低位错,从而获得高质量III族氮化物外延薄膜。本发明工序简单、成本低廉,兼容性高,非常便于产业化应用。

    一种利用还原气体提高AlN单晶纯度的方法

    公开(公告)号:CN109183143A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811196690.7

    申请日:2018-10-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种利用还原气体提高AlN单晶纯度的方法,采用轻掺活性气氛技术,以在高温下具有较强还原性的活性气体作为气氛;在物理气相输运中的粉体提纯和单晶生长阶段,分步通入微量的活性气体进行轻掺;在升温粉体提纯阶段和高温单晶生长阶段,活性气体在高温下与杂质元素发生还原反应,从而去除杂质元素,生长得到高纯度AlN晶体。采用本发明技术方案,减少了时间和成本,使得AlN单晶中杂质含量明显下降,从而提高AlN衬底的光学质量,扩展AlN晶体应用。

    制备用于生长氮化铝单晶的碳化钽坩埚的装置及制备方法

    公开(公告)号:CN109129833A

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201811085528.8

    申请日:2018-09-18

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: B28B3/003 C30B23/00 C30B29/403

    Abstract: 本发明公布了一种制备生长氮化铝单晶所用碳化钽坩埚及制备新方法,包括:高纯碳化钽粉、粘结剂、包套模具、液体压力介质、密闭高压容器、坩埚、车床及高温加热炉;将高纯碳化钽粉与粘结剂混合均匀后烘干,装入包套模具材料中;再装入倒满液体压力介质的密闭高压容器中进行高压压制成碳化钽坩埚模型;放入坩埚内,再放在高温加热炉里进行高温烧结;利用车床对其进行车削加工,得到合适大小的碳化钽坩埚;再经过高温加热炉高温定型,得到生长氮化铝单晶所用的碳化钽坩埚。本发明能够延长碳化钽坩埚使用寿命,提升其生长氮化铝单晶的晶体质量,增加单晶可用面积;且方法简单,可实现低成本氮化铝单晶的制备。

    一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及方法

    公开(公告)号:CN107829134A

    公开(公告)日:2018-03-23

    申请号:CN201711171129.9

    申请日:2017-11-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及工艺,涉及半导体制造技术。生长装置包括:加热系统、红外测温系统、籽晶、生长坩埚、坩埚隔板和双层嵌套式坩埚;加热系统置于最外侧;坩埚底部与顶部具有温度差;坩埚置于保温材料内;在坩埚的底部放置籽晶;双层嵌套式坩埚竖直放置在坩埚隔板的上侧,包括内层坩埚和外层坩埚;内外层坩埚的壁的高度保持相同;内外层坩埚的侧壁之间填充高纯氮化铝粉。本发明可减小氮化铝单晶杂质元素的掺入,提高其晶体质量,增加单晶可用面积,同时简单易用,有利于实现低成本的氮化铝单晶的制备,能够避免使用粘接籽晶技术从而影响氮化铝单晶生长。

    一种利用还原气体提高AlN单晶纯度的方法

    公开(公告)号:CN109183143B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201811196690.7

    申请日:2018-10-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种利用还原气体提高AlN单晶纯度的方法,采用轻掺活性气氛技术,以在高温下具有较强还原性的活性气体作为气氛;在物理气相输运中的粉体提纯和单晶生长阶段,分步通入微量的活性气体进行轻掺;在升温粉体提纯阶段和高温单晶生长阶段,活性气体在高温下与杂质元素发生还原反应,从而去除杂质元素,生长得到高纯度AlN晶体。采用本发明技术方案,减少了时间和成本,使得AlN单晶中杂质含量明显下降,从而提高AlN衬底的光学质量,扩展AlN晶体应用。

    一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及方法

    公开(公告)号:CN107829134B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201711171129.9

    申请日:2017-11-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及工艺,涉及半导体制造技术。生长装置包括:加热系统、红外测温系统、籽晶、生长坩埚、坩埚隔板和双层嵌套式坩埚;加热系统置于最外侧;坩埚底部与顶部具有温度差;坩埚置于保温材料内;在坩埚的底部放置籽晶;双层嵌套式坩埚竖直放置在坩埚隔板的上侧,包括内层坩埚和外层坩埚;内外层坩埚的壁的高度保持相同;内外层坩埚的侧壁之间填充高纯氮化铝粉。本发明可减小氮化铝单晶杂质元素的掺入,提高其晶体质量,增加单晶可用面积,同时简单易用,有利于实现低成本的氮化铝单晶的制备,能够避免使用粘接籽晶技术从而影响氮化铝单晶生长。

    一种III族氮化物外延薄膜及其选区生长方法

    公开(公告)号:CN110911274A

    公开(公告)日:2020-03-24

    申请号:CN201911021081.2

    申请日:2019-10-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种III族氮化物外延薄膜及其选区生长方法,在图形化衬底的图形上方以转移的碳纳米管作为位错截止层,利用有周期性的碳纳米管阵列制备具有空间结构的复合衬底,通过一次生长完成微米图形诱导位错弯曲的过程和纳米多孔层实现位错截止的过程,有效降低位错,从而获得高质量III族氮化物外延薄膜。本发明工序简单、成本低廉,兼容性高,非常便于产业化应用。

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