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公开(公告)号：CN119602083A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411521076.9
申请日：2024-10-29
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种单金属波导GaN基太赫兹量子级联激光器，其特征在于其结构最底层为衬底，其上依次设置有n型高掺杂的n++层、QCL有源区、n型掺杂层，在n型高掺杂的n++层上设有阴极电极层，在n型掺杂层上设有阳极电极层，其中所述衬底为GaN衬底、AlN衬底或SiC衬底。还公开了其制备方法。本发明基于对THz频率下GaN的折射率相关参数系统研究的基础上，分析了单金属波导结构参数对QCL光场限制因子和自由载流子吸收，设计了不同衬底的高光场限制因子低损耗的QCL。此外，本发明设计的有源区结构，在10K时增益高达88/cm，在280K时高达34/cm，且对应的波长为6.6THz，实现了传统GaAs体系无法做到的频率。
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公开(公告)号：CN116344581A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310033025.0
申请日：2023-01-10
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/10 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种提高阈值电压的增强型p沟道场效应晶体管，该结构包括位于最底部的衬底，外延生长的GaN层、AlGaN层、GaN层、p‑GaN层、p++GaN层、经过刻蚀后选区外延生长的AlN或者AlGaN极化栅(AlxGa1‑xN层)，或在GaN沟道层与p‑GaN之间直接外延生长的AlN或AlGaN层(AlxGa1‑xN层)，栅区Al2O3介质层，源漏栅电极等主要部分。经过模拟分析，相比于传统的凹栅增强型p‑FET，引入的栅区AlN极化栅，可以显著提高增强型p‑FET的阈值电压。
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公开(公告)号：CN110284198A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910658713.X
申请日：2019-07-22
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种控制GaN纳米线结构与形貌的分子束外延生长方法。本发明公开了一种采用PA-MBE(分子束外延技术)制备高质量单晶GaN纳米线的方法，在Si衬底上先生长岛状AlN成核点，再在岛状AlN成核点上生长GaN纳米线。其特征在于：首先对Si衬底进行退火处理以获得洁净的重构Si表面，然后通过开发和优化AlN的成核层的生长方法和技术来制备岛状AlN成核点，并通优化退火温度和氮化时间来调控其分布及形貌，最后在优化的岛状AlN成核点上制备GaN纳米线。生长过程中，通过固定金属源束流和较高的N2plasma流量来设定Ⅴ/Ⅲ；采用反射高能电子衍射花样对成核过程进行实时原位监测。再通过优化衬底温度来制备质量较高，具有六方形貌的GaN纳米线。
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公开(公告)号：CN117766564A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311804347.7
申请日：2023-12-26
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种基于p‑GaN埋层结构调控阈值的增强型n沟道GaN高电子迁移率晶体管，其结构依次包括：一衬底；一生长于衬底上的GaN缓冲层；一生长于GaN缓冲层上的uid‑GaN层；一生长于uid‑GaN层上的Mg掺杂p‑GaN埋层；一生长于p‑GaN埋层上的uid‑GaN沟道层；一生长于uid‑GaN沟道层上的AlGaN势垒层；一生长于AlGaN势垒层上的Mg掺杂p‑GaN栅层；栅电极设置在p‑GaN栅层上；源电极、漏电极设置在AlGaN势垒层上。本发明在外延阶段直接埋入了一层p‑GaN，无需额外工艺就能实现对二维电子气(2DEG)的精确调控，便于获得高阈值的增强型GaN HEMT。
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公开(公告)号：CN116247513A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310042567.4
申请日：2023-01-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种非极性面GaN基太赫兹量子级联激光器的有源区结构，其特征在于所述有源区存在多个三阱结构的周期，其中势阱层为GaN，势垒层为AlGaN。以及相应的非极性面GaN基太赫兹量子级联激光器。还公开了二阱结构的有源区结构及激光器。本发明公开了两种基于非极性面GaN的三阱共振声子和两阱声子散射注入太赫兹量子级联激光器有源区结构，当掺杂为6×1010cm‑2时，两种结构在10K时的峰值增益分别为90.1和91.3cm‑1，在300K下，在8.2和7.7太赫兹处获得了41.8和44.2cm‑1的峰值增益，这高于计算的双金属波导损耗。总的结果表明，在室温下，GaN基太赫兹量子级联激光器在8太赫兹左右是可能的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110634943A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910976128.4
申请日：2019-10-15
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/10 , H01L29/20 , H01L21/337 , H01L29/808
Abstract: 本发明公开了一种利用MBE再生长的横向结构GaN基JFET器件及其制备方法。该方法首先利用金属有机物汽相化学沉积装置在硅衬底上外延好半绝缘的3-5μm的GaN层，再外延300nm左右的n-GaN沟道层，然后在外延好的器件结构上刻蚀出陡峭的n沟道台面，接着利用MBE在台面两侧通过掩模选区外延p-GaN，与中间n沟道台面形成横向突变的p-n结，从而构成一种具有横向沟道的结构简单的GaN-JFET。
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公开(公告)号：CN114927578A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210525889.X
申请日：2022-05-16
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/88 , H01L29/267 , H01L29/24 , H01L29/207 , H01L29/20 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种p‑NiO或p‑LiNiO/n‑GaN异质结共振隧穿二极管，其结构包括：一衬底层；一生长于衬底层上的GaN层；一生长于GaN层上的n‑GaN层；一生长于n‑GaN层上的n+GaN层；一生长于n+GaN层上的n++GaN层；一生长于n++GaN层上的p++NiO层或者p++LiNiO层；一生长于p++NiO层上的p+NiO层；或者生长于p++Li NiO层上的p+LiNiO层；P型电极，设置在p+LiNiO层上；N型电极，设置在GaN层上。本发明器件结构中n++GaN与P++NiO的重掺杂使得pn异质结界面处的能带产生弯曲，使得零偏下p‑NiO的价带高于n‑GaN的导带，从而通过调节偏压实现载流子的共振隧穿。
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公开(公告)号：CN110634943B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201910976128.4
申请日：2019-10-15
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/10 , H01L29/20 , H01L21/337 , H01L29/808
Abstract: 本发明公开了一种利用MBE再生长的横向结构GaN基JFET器件及其制备方法。该方法首先利用金属有机物汽相化学沉积装置在硅衬底上外延好半绝缘的3‑5μm的GaN层，再外延300nm左右的n‑GaN沟道层，然后在外延好的器件结构上刻蚀出陡峭的n沟道台面，接着利用MBE在台面两侧通过掩模选区外延p‑GaN，与中间n沟道台面形成横向突变的p‑n结，从而构成一种具有横向沟道的结构简单的GaN‑JFET。
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公开(公告)号：CN110620042A
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201910908310.6
申请日：2019-09-25
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/335 , H01L29/06 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种利用InN保护层降低HEMT器件界面态的再生长方法，在生长完AlGaN/GaN HEMT结构后原位再外延一层InN保护层，当采用MOCVD再生长p-GaN栅结构时在生长系统中先将InN保护层高温蒸发掉，再外延p-GaN层，这种方法避免了AlGaN因暴露于空气中导致的C和O杂质污染，能有效降低p-GaN/AlGaN的界面态密度。同时，该方法制备HEMT器件时因不需要刻蚀p-GaN层，避免了传统方法在源漏区因不能精确控制p-GaN层的刻蚀深度而导致的高源漏接触电阻或界面损伤。
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公开(公告)号：CN110284198B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201910658713.X
申请日：2019-07-22
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种控制GaN纳米线结构与形貌的分子束外延生长方法。本发明公开了一种采用PA‑MBE(分子束外延技术)制备高质量单晶GaN纳米线的方法，在Si衬底上先生长岛状AlN成核点，再在岛状AlN成核点上生长GaN纳米线。其特征在于：首先对Si衬底进行退火处理以获得洁净的重构Si表面，然后通过开发和优化AlN的成核层的生长方法和技术来制备岛状AlN成核点，并通优化退火温度和氮化时间来调控其分布及形貌，最后在优化的岛状AlN成核点上制备GaN纳米线。生长过程中，通过固定金属源束流和较高的N2plasma流量来设定Ⅴ/Ⅲ；采用反射高能电子衍射花样对成核过程进行实时原位监测。再通过优化衬底温度来制备质量较高，具有六方形貌的GaN纳米线。
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