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公开(公告)号：CN119300560A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411789206.7
申请日：2024-12-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种双面金属极性的III族氮化物材料外延方法和器件，属于半导体技术领域。本发明对III族氮化物材料衬底的N极性面进行氧处理后PVD沉积AlN，沉积过程中可通入氧，在N极性面上获得高质量的金属极性AlN；然后对PVD‑AlN进行原位高温低压氮处理，提高PVD‑AlN层的质量，减少生长界面的杂质，填充N空位，抑制PVD‑AlN层的高温分解，从而提高后续生长III族氮化物材料的晶体质量和电学性质。通过充分利用正面与背面两个金属极性面，可以在两面分别制备金属极性的高性能III族氮化物器件，提高器件集成度，降低成本，也可以在两面分别开展工艺来制备全垂直结构的III族氮化物器件。
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公开(公告)号：CN118692895A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202310278148.0
申请日：2023-03-21
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种通过图形掩膜技术制备低位错密度氮化镓外延片的方法，在硅衬底或硅基氮化镓模板或硅基氮化铝模板上引入周期分布的图形掩膜，随后在图形掩膜窗口处分三步生长氮化镓外延膜。本发明方法能够有效降低硅基氮化镓位错密度，通过在硅衬底或硅基氮化镓模板或硅基氮化铝模板上增加一层图形掩膜，使得在后续生长过程中位错可以大幅度水平弯转湮灭，相较于传统的外延方法，对于位错的湮灭更加高效，能够在更薄的厚度下把位错降低。
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公开(公告)号：CN117587513A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311589914.1
申请日：2023-11-27
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种制备高质量单晶III族氮化物自支撑衬底的方法，属于半导体技术领域。先利用键合技术在陶瓷衬底上转移单晶薄层材料，使二者键合成陶瓷异质集成复合衬底；再在其上外延生长高质量单晶III族氮化物（GaN或AlN）厚膜，最后去除陶瓷异质集成复合衬底，切片、研磨、抛光，获得高质量单晶III族氮化物自支撑衬底。该方法突破了传统生长单晶III族氮化物厚膜技术中对单晶衬底的严格要求，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单晶III族氮化物自支撑衬底制备；基于较低的翘曲与较小的莫氏硬度，更好地解决了传统蓝宝石衬底剥离困难的问题；而且基于现有成熟的产业链，可实现大尺寸、低成本的晶圆级制造。
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公开(公告)号：CN108962981B
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN201810768268.8
申请日：2018-07-13
Applicant: 北京大学 , 合肥彩虹蓝光科技有限公司
IPC: H01L29/10 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供一种降低氮化镓基外延层中漏电的结构及其制备方法，通过外延方法制备的降低氮化镓基外延层中漏电的结构包括，衬底；成核层，设置于所述衬底的上表面；应力和缺陷控制层，设置于所述成核层的上表面；下缓冲层，设置于所述应力和缺陷控制层的上表面；电子阻挡层，设置于所述下缓冲层的上表面；上缓冲层，设置于所述电子阻挡层的上表面；沟道层，设置于所述上缓冲层的上表面；以及势垒层，设置于所述沟道层的上表面。利用本发明，通过在上缓冲层和下缓冲层中引入电子阻挡层，利用电子阻挡层的势垒阻挡特性，能够有效的阻挡衬底中的电子注入到上缓冲层中，有效减少氮化镓基外延层中的纵向漏电流，提高氮化镓基外延层的可靠性。
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公开(公告)号：CN111863945A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010680144.1
申请日：2020-07-15
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/20 , H01L29/205 , H01L29/207 , H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种高阻氮化镓及其异质结构的制备方法，在GaN外延生长过程中，利用三族源的管路或者直接向反应室中通入外加碳源，通过控制特定的生长条件，来制备高质量的半绝缘高阻GaN薄膜材料。该方法简单快捷，可控性和稳定性高，在保证GaN材料晶体质量的同时大幅提高了半绝缘高阻GaN中C杂质浓度，进一步在其上制备高质量GaN基异质结构，在界面处形成高浓度的具有高迁移特性的二维电子气。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109632855B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201811358362.2
申请日：2018-11-15
Applicant: 北京大学
IPC: G01N23/2251
Abstract: 本发明公布了一种化合物半导体中替代阳离子位置的杂质缺陷浓度的检测方法。首先制备用于确定化合物半导体中替代阳离子位置的杂质缺陷浓度的原生样品，然后将部分原生样品进行退火操作，制得退火样品；利用高温退火操作实现替代阳离子位置的杂质发生从阳离子位置到阴离子位置或间隙位置的转变，进而通过正电子湮没谱技术的多普勒展宽谱测量化合物半导体原生样品和退火样品中的阳离子空位浓度的差异，最终确定化合物半导体中替代阳离子位置的杂质缺陷浓度。本发明方法简单且快捷有效，能够精确地确定化合物半导体中替代阳离子位置的杂质缺陷浓度，对于研究化合物半导体材料中的替代阳离子位置的杂质缺陷浓度及其对器件应用的影响将发挥重要的作用。
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公开(公告)号：CN111009468A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201811166674.3
申请日：2018-10-08
Applicant: 北京大学 , 合肥彩虹蓝光科技有限公司
IPC: H01L21/335 , H01L29/778 , H01L29/36
Abstract: 本发明提供一种半导体异质结构制备方法及其用途，所述制备方法包括，提供一衬底；于衬底上形成一成核层；于成核层上形成第一缓冲层；于第一缓冲层上形成第二缓冲层；于第一缓冲层上形成一沟道层；于沟道层上形成一势垒层，势垒层和沟道层构成异质结构；其中，第一缓冲层具有第一掺杂浓度，第二缓冲层具有第二掺杂浓度，第一掺杂浓度大于第二掺杂浓度。利用本发明，在半导体异质结构中引入至少两种掺杂浓度缓冲层，能同时兼顾高阻缓冲层电阻率与沟道层晶体质量的要求，不仅制备简单，而且可大幅降低沟道层的缺陷密度，提高半导体异质结构的晶体质量，改善器件击穿电压和电流崩坍效应，可应用于低成本的高频、高功率器件的研制。
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公开(公告)号：CN110429135A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910628709.9
申请日：2019-07-12
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种向GaN基异质结构二维电子气中注入自旋的方法和结构，属于半导体自旋电子学技术领域。该方法通过制备AlN/GaN异质结构，控制AlN厚度在1-3nm左右，使AlN同时作为势垒层和隧穿层注入自旋。本发明可以极大的提高向GaN基异质结构中二维电子气中注入自旋的效率，推进GaN基异质结构中二维电子气的自旋性质的研究，得到性质优良的自旋电子学器件。
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公开(公告)号：CN109103070A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201810801132.2
申请日：2018-07-20
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米图形硅衬底制备高质量厚膜AlN的方法，通过该方法获得的层状叠加AlN材料，从下向上依次为：纳米图形硅衬底、纳米图形AlN成核层、高温AlN横向生长层和高温AlN纵向生长层，在纳米图形硅衬底、纳米图形AlN成核层和高温AlN横向生长层中具有周期性排布的空气隙，所述空气隙在Si衬底中的深度为10nm～1μm，其横截面最大宽度为50nm～1μm，周期为100nm～2μm。与现有生长厚膜AlN的方法相比，本发明成本低廉，可被大规模产业化应用，大幅降低硅衬底上AlN的缺陷密度，提高后续器件结构材料的晶体质量，在垂直结构的UV-LED器件、微机电系统、发光二极管、射频滤波器以及声表面波器件制造和高频宽带通信等领域有着广阔的应用前景。
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