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

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  吴俊慷 ,  张可鑫 ,  陈正昊 ,  吴发权

IPC: C30B25/20 ,  H01L21/02 ,  C30B29/40

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。

公开(公告)号：CN118613133A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410666902.2

申请日：2024-05-28

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  王豪捷 ,  陈正昊 ,  杨涵 ,  吴发权 ,  康香宁

IPC: H10N30/076 ,  H10N30/04 ,  H03H3/02 ,  H03H3/08 ,  C30B29/40 ,  C30B25/18 ,  C30B33/12 ,  C30B33/02 ,  C30B23/02

Abstract: 本发明公开了一种Si衬底上生长高质量Al(Sc)N厚膜的方法，属于半导体技术领域。该方法先使用MOCVD或MBE在Si衬底上进行高质量AlN单晶层的生长，然后借助氧等离子体和热退火在MOCVD/MBE AlN的表层形成α‑氧化铝，最后PVD沉积Al(Sc)N厚膜。本发明充分利用了Si衬底上易剥离AlN与α‑氧化铝上可以生长极好晶体质量的特点，生长了可用于滤波器器件的不开裂的较好晶体质量的Al(Sc)N材料。

公开(公告)号：CN117127264A

公开(公告)日：2023-11-28

申请号：CN202210544579.2

申请日：2022-05-19

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  陈正昊 ,  刘丹烁 ,  蔡子东 ,  马骋

IPC: C30B29/40 ,  C30B25/16 ,  H01L21/02

Abstract: 本发明公开了一种氮化镓中碳杂质浓度的调控方法，采用MOCVD外延生长氮化镓，以金属有机化合物为三族源，以氨气为五族源，通过调节压强、氨气流量和/或载气流量来对生长时的氨气分压进行调节，从而实现氮化镓中碳杂质浓度的精确调控。该方法简单易行，仅需将氨气分压作为主要参数进行调控，所需控制的变量少，在不影响氮化镓外延层的晶体质量和表面形貌的情况下可以对氮化镓中碳杂质浓度实现定量的预测和控制。

公开(公告)号：CN115896947B

公开(公告)日：2023-05-16

申请号：CN202310044590.7

申请日：2023-01-30

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  吴俊慷 ,  陈正昊 ,  杨鸿才 ,  郭富强

IPC: C30B29/40 ,  H01L21/20 ,  H01L21/205 ,  C30B29/64 ,  C30B25/18 ,  C30B23/02 ,  C23C16/34 ,  C23C14/06

Abstract: 本发明公开了一种在陶瓷衬底上生长单晶III族氮化物的方法。先在陶瓷衬底表面沉积填充材料并研磨抛光获得光滑表面，和/或，在表面形成Al‑O化合物层或二维材料层；然后依次在表面形成氮化物层和二维材料层，再生长单晶III族氮化物。通过在陶瓷衬底上沉积填充材料并研磨和抛光实现光滑的表面；在表面形成Al‑O化合物层或二维材料层以优化下一步氮化物的c轴取向；后续的氮化物层为单晶III族氮化物的生长提供极化场，保证其生长取向，并促进生长过程的成核；二维材料层为III族氮化物层的生长提供有序的六方结构，保证生长出单晶六方结构的III族氮化物。该方法实现了在陶瓷衬底上外延生长单晶III族氮化物，提高了晶体质量和散热性能，并大幅降低了成本。

公开(公告)号：CN115295405A

公开(公告)日：2022-11-04

申请号：CN202211204973.8

申请日：2022-09-30

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  黄华洋 ,  陈正昊 ,  杨志坚 ,  王新强

IPC: H01L21/268 ,  H01L21/324

Abstract: 本发明公开了一种提高宽禁带半导体载流子浓度的方法，通过高温退火结合原位高强度紫外光照的方法提高宽禁带半导体材料中的载流子浓度，包括：室温下用光子通量1017~1019 cm‑2 s‑1的高强度紫外光照射宽禁带半导体材料，在保持紫外光照射的同时，让宽禁带半导体材料升温至退火温度，维持退火温度一段时间，然后降温至室温，结束紫外光照射，得到载流子浓度提高的宽禁带半导体材料。该方法操作简单，不影响宽禁带半导体材料的生长过程，保持最优的晶体质量，同时可以有效降低宽禁带半导体材料中补偿性缺陷的密度，提高载流子浓度，从而提高器件的性能和可靠性，具有很强的实用性。

公开(公告)号：CN113206003B

公开(公告)日：2022-07-01

申请号：CN202110370494.2

申请日：2021-04-07

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  刘丹烁 ,  沈剑飞 ,  蔡子东 ,  陈正昊 ,  马骋

IPC: H01L21/02 ,  C30B23/02 ,  C30B25/18 ,  C30B29/40

Abstract: 本发明公开了一种在任意自支撑衬底上生长单晶氮化镓薄膜的方法，首先在任意自支撑衬底上沉积氮化物层，然后将单晶六方结构二维材料(如石墨烯)转移至氮化物层上，形成氮化物和六方结构二维材料复合缓冲层，然后进行AlN的成核以及GaN的外延生长，形成大面积连续GaN单晶薄膜。该方法基于氮化物和六方结构二维材料复合缓冲层，无需利用单晶同质强极性AlN或GaN衬底，也无需对二维材料表面进行破坏性处理形成悬挂键，工艺简单，可重复性好，实现了在任意自支撑衬底上生长单晶GaN薄膜，可用于制作GaN基大功率器件和柔性器件。

公开(公告)号：CN111211159A

公开(公告)日：2020-05-29

申请号：CN202010039835.3

申请日：2020-01-15

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨学林 ,  沈波 ,  魏来 ,  马骋 ,  吴珊 ,  沈剑飞 ,  刘丹烁 ,  蔡子东 ,  黄华洋 ,  陈正昊

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/02 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明公开了一种硅基氮化镓射频器件射频损耗的抑制方法，在高阻硅衬底上外延一层n型单晶硅，得到复合硅衬底，再在其上外延氮化铝和后续的氮化镓薄膜，通过复合硅衬底掺杂的n型电子与铝原子扩散带来的空穴流子复合，从而使硅衬底维持在高阻状态，降低硅基氮化镓射频器件的射频损耗。该方法在有效抑制器件射频损耗的同时，不会降低外延层的晶体质量，不影响器件的稳定性，而且操作简单快捷，成本可控。