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公开(公告)号：CN103834999A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410090016.6
申请日：2014-03-12
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种通过预制裂纹制备氮化镓单晶衬底的方法。本发明采用把预制裂纹、MOCVD、HVPE和应力控制自分离等技术融合在一起，对异质衬底的边缘进行处理，然后优化MOCVD生长工艺，与具体的预制裂纹法相配合，在GaN/异质衬底的界面的边缘处引入缝隙作为预制裂纹；通过应力控制技术实现平面内应力从边缘到中心的梯度变化；在一定梯度应力作用下，GaN与异质衬底完全自分离，从而获得大尺寸完整的GaN单晶衬底。本发明获得自支撑GaN单晶衬底，表面光滑无裂纹，晶体质量高。本发明实现了原位的GaN与异质衬底的自分离，不需要另外的复杂的激光剥离或沉积金属牺牲层等设备技术，工艺简单，易于控制，极大地提高了本发明的实用性。
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公开(公告)号：CN103603031A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310649519.8
申请日：2013-12-06
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开了一种通过调控釜体内部流场制备高质量单晶体材料的方法，通过在釜体配备多段独立控温系统，利用该控温系统调控使釜体内部隔板上下区域形成多等级的温度梯度，驱动内部液体形成高质量单晶体材料生长所需的对流场，调控晶种生长速度与溶质输运速度的动态平衡，抑制多晶孪晶的产生；同时，根据原材料的溶解性及晶体的结晶度，利用多段独立控温系统，在相应的区域设置不同的温度，提高原材料溶解速度和晶体生长速度；更重要的，根据需要灵活调节隔板的位置，使生长区域空间最大化，提高单炉生长的晶体数量。
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公开(公告)号：CN118668282A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410715034.2
申请日：2024-06-04
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开一种GaN单晶生长装置及其方法，包括：籽晶；加热组件；反应釜，所述加热组件设置于反应釜外侧，反应釜用于容纳反应原料和籽晶；升降机构，升降机构包括固定部、升降部和悬挂部，固定部设置于反应釜的外部，悬挂部设置于反应釜的内部，升降部的一端连接于所述固定部，升降部的另一端穿过反应釜的上端连接于悬挂部，籽晶设置于悬挂部；旋转机构，反应釜固定于旋转机构上。本发明通过反应釜的旋转实现籽晶的提升与下降，实现当N离子浓度较高时，籽晶浸入熔体，当N离子浓度较低时，籽晶与熔体分离，可以间断性控制GaN单晶的生长，保证了籽晶一直处于N离子的高浓度环境中，提高了GaN单晶的生长质量。
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公开(公告)号：CN118223107A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410326262.0
申请日：2024-03-21
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开了一种晶体生长装置及方法，生长装置包括具有中空内腔的反应釜，反应釜包括生长段和解离段；其中，反应釜具有第一位姿、第二位姿和第三位姿，反应釜可受驱在第一位姿、第二位姿和第三位姿之间旋转切换；当反应釜位于第一位姿时，生长段处于直立状态，使解离腔内的熔体与生长腔内的籽晶分离；当反应釜倾斜至第二位姿时，解离腔内的内容物能够倾倒至流入生长腔中；当反应釜倾斜至第三位姿时，生长段内的内容物能够倾倒至流入解离腔中。本发明将氮元素的解离与生长过程彻底分离，有效解决了初始成核表面不平整的问题，同时能够解决由于蓝宝石与氮化镓单晶之间晶格失配导致的破裂问题，从而有效改善了生长所得的氮化镓单晶的质量。
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公开(公告)号：CN117966275A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410295051.5
申请日：2024-03-14
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明涉及半导体材料技术领域，公开了一种GaN单晶生长装置，包括开设有NH3进气口、N2进气口和HC l进气口的反应器，反应器内设置有第一通道、第二通道、第三通道、镓舟、生长盘、生长衬底和盖板；第三通道的入口连通NH3进气口，第二通道的入口连通N2进气口，第一通道的入口连通HC l进气口，第三通道、第二通道和第一通道的出口均呈扁平状；镓舟与第一通道连通；生长衬底位于第三通道、第二通道和第一通道的出口的前方，且生长衬底设置在生长盘上；盖板位于生长衬底的上方，且盖板的高度高于第三通道。本发明可在生长衬底上形成稳定的层流流场，从而可确保得到高质量的GaN单晶，有利于GaN单晶的产业化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117739789A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311774741.0
申请日：2023-12-21
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开一种嵌套物体同轴度测量调控装置及其方法，包括载物台、设置于载物台上方的中心齿轮、及设置于载物台下方的载物支架；载物台上表面的中心设置有用于安装中心齿轮的轮轴，轮轴周侧的不同水平面分布有互相垂直设置的两组第一悬臂组，两组第一悬臂组均与中心齿轮进行啮合；载物支架包括连接于载物台下方的中心轴、及互相垂直设置于中心轴周侧的两组第二悬臂组，中心轴的中轴线与所述轮轴的中轴线重合。本发明齿轮安装在载物台中心轮轴上，分别控制两组第一悬臂伸缩运动；通过第一悬臂和第二悬臂可准确确定内套物与外套物的中心，从而测量并调控同轴度；操作简便，测量调控精度高。
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公开(公告)号：CN117626435A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311667754.8
申请日：2023-12-05
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于特斯拉阀的氮化镓单晶生长装置及方法，其中，基于特斯拉阀的氮化镓单晶生长装置包括装有熔体的反应釜以及加热组件；反应釜内的第一通道的顶端部与第二通道的顶端部通过第一横道相连通，第一通道的底端部与第二通道的底端部通过第二横道相连通；第一通道与第二通道内分别安装有第一特斯拉阀和第二特斯拉阀。上述设计中，第一特斯拉阀以及第二特斯拉阀具有单向流通特征，在温场的条件下，熔体在第一横道、第一特斯拉阀、第二横道以及第二特斯拉阀依次循环流动，熔体内的氮离子也随着熔体循环流动，第一特斯拉阀以及第二特斯拉阀防止熔体出现湍流或者对流现象，有利于氮离子在熔体中的均匀流动，从而籽晶表面的氮化镓生长速率分布更加均匀。
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公开(公告)号：CN115929960A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211686084.X
申请日：2022-12-27
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开了一种自动补气装置，包括基体和通气柱，基体内部为一圆柱形腔体，所述通气柱上段套设有套筒、弹簧、O型垫圈和螺帽，所述通气柱下段设有旁道；所述通气柱的内部设有通气道，所述通气道的上部是进气通道，所述通气道的下部是进气辅道；所述进气通道连通外部高压腔体，所述进气辅道连通旁道，通气道的底部密封，通气柱在基体内部上下滑动。本发明装置不仅可实现反应釜的自动补气功能，使釜内外压力差处于可控范围之内，而且旁道结构可阻碍釜内蒸汽的外溢，保证了反应运行的稳定性与实验结果的可靠性。
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公开(公告)号：CN111430218B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN201910019649.0
申请日：2019-01-09
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
IPC: H01L21/02 , H01L21/683 , C30B25/18 , C30B29/40
Abstract: 本发明涉及一种自分离制备GaN单晶衬底的方法，其在GaN复合衬底的异质衬底上制造穿孔，将带有穿孔的GaN复合衬底浸没在金属镓与金属助溶剂的混合溶液中、并采用液相外延工艺生长得到GaN厚膜材料，生长过程中，金属助溶剂通过异质衬底的穿孔与GaN外延层界面层接触，一方面通过所述穿孔孔洞腐蚀与异质衬底相连的GaN外延层界面层，促使生长形成的GaN厚膜材料与异质衬底缓慢自分离，得到高质量和大尺寸的GaN单晶衬底，另一方面，金属助溶剂与氮形成中间体，该中间体为金属镓提供氮元素而促使GaN单晶生长，应用于钠流法技术制备时，改善钠流法制备技术中氮的溶解度低及不均匀的问题，提高GaN单晶的晶体质量与生长速率。
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公开(公告)号：CN114318307A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111633018.1
申请日：2021-12-28
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
IPC: C23C16/511 , C23C16/50 , C23C16/27 , C23C16/46 , C23C16/458 , C23C16/54
Abstract: 本申请公开了一种微波等离子金刚石生长设备及应用方法，包括微波源，所述微波源通过波导连接有谐振腔，所述谐振腔的内腔中安装有基片台结构；本申请相对于现有的MPCVD金刚石沉积设备，本申请采用多面基片台包围谐振腔的设计，各基片台全方位吸收等离子体能量同时沉积生长金刚石膜，大大提高设备的能效。
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