一种GaN衬底的制备方法
    11.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106298443B

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201510294085.3

    申请日:2015-06-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种GaN衬底的制备方法,属于光电子器件的制备领域。本发明在铺设有碳纳米管的蓝宝石衬底上外延生长GaN、InGaN、AlGaN、AlN或InN薄膜或纳米柱构成过渡层,碳纳米管铺设范围需超过衬底边缘200um‑1mm,随后将复合衬底置于激光下辐照,超过衬底边缘的碳纳米管有助于碳纳米管或GaN在激光辐照下可以从边缘向中间逐渐分解并生成气体放出,在碳纳米管的占据位留下孔洞(直径为200‑800nm),最后再生长厚膜GaN,获得厚膜GaN衬底或经过去除衬底工艺或自分离工艺得到自支撑GaN衬底。本发明制备方法简单、工艺条件易控制、价格低廉、便于大规模批量生产,可以选择不同的衬底,还可支持多种衬底分离技术。

    无翘曲Ⅲ族氮化物复合衬底的制备方法和衬底放置装置

    公开(公告)号:CN105845798B

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201510023297.8

    申请日:2015-01-16

    Abstract: 本发明公布一种无翘曲Ⅲ族氮化物复合衬底的制备方法和衬底放置装置,将双面抛光的衬底直立于衬底放置装置置于反应室内,双面同时外延生长Ⅲ族氮化物薄膜或微结构形成缓冲层,再双面同时生长厚膜Ⅲ族氮化物,并保证蓝宝石Al面一侧外延厚度稍大于O面一侧外延层厚度。衬底放置装置为多片式石墨架,包括基底、孔洞、滚轮和卡槽,实现衬底旋转,保证生长膜厚的均一性。本发明抑制了翘曲并改善了晶体质量,获得的复合衬底可作为Ⅲ族氮化物准同质外延衬底,用于制备相关光电子器件。本方法充分利用反应室空间、降低生产成本、工艺简单易控,且可选不同衬底、运用多种设备生长多种厚膜Ⅲ族氮化物衬底。

    一种GaN衬底的制备方法
    13.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106298443A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201510294085.3

    申请日:2015-06-02

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H01L21/02 H01L21/20 H01L21/205 H01L33/00 H01L33/32

    Abstract: 本发明公布了一种GaN衬底的制备方法,属于光电子器件的制备领域。本发明在铺设有碳纳米管的蓝宝石衬底上外延生长GaN、InGaN、AlGaN、AlN或InN薄膜或纳米柱构成过渡层,碳纳米管铺设范围需超过衬底边缘200um-1mm,随后将复合衬底置于激光下辐照,超过衬底边缘的碳纳米管有助于碳纳米管或GaN在激光辐照下可以从边缘向中间逐渐分解并生成气体放出,在碳纳米管的占据位留下孔洞(直径为200-800nm),最后再生长厚膜GaN,获得厚膜GaN衬底或经过去除衬底工艺或自分离工艺得到自支撑GaN衬底。本发明制备方法简单、工艺条件易控制、价格低廉、便于大规模批量生产,可以选择不同的衬底,还可支持多种衬底分离技术。

    一种用于氮化铝晶体生长的籽晶高温粘接设备及方法

    公开(公告)号:CN113957541B

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202010701354.4

    申请日:2020-07-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种用于氮化铝晶体生长的籽晶高温粘接设备及方法,包括籽晶,坩埚,氮化铝晶体生长炉,机械抛光及化学清洗设备和专用加热加压装置;对坩埚盖表面和籽晶背面进行预处理,籽晶放置在坩埚盖上;将坩埚盖在下放置到加热加压装置的样品台上;在籽晶正面预先放置表面没抛光过的牺牲晶片,对坩埚盖和籽晶进行加压操作;升温并保温;再缓慢降温并向加热室充入氮气到常压,将牺牲晶片上的压力传动装置缓慢卸载;将粘接好的籽晶和坩埚盖在氮化铝晶体生长炉中进行高温定型;由此得到粘接好的氮化铝籽晶。本发明可改善氮化铝单晶生长质量,且工序简单,有利于实现低成本的氮化铝单晶的制备。

    一种基于大尺寸籽晶的氮化铝单晶制备方法

    公开(公告)号:CN111472045A

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN202010364688.7

    申请日:2020-04-30

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种基于大尺寸籽晶的氮化铝单晶制备方法,采用磁控溅射法沉积氮化铝大尺寸籽晶层,在溅射AlN籽晶层上生长一定厚度的AlN晶体后,调整温场回到正常长时间生长时的状态继续生长AlN,得到大尺寸AlN单晶。本发明中的籽晶表面致密平整,没有原生裂纹,对后续生长获得无裂纹晶体有利;籽晶尺寸可以在面内尺寸上达到2英寸以上,且可根据需要定制不同尺寸,满足2英寸及以上的AlN体单晶的生长;溅射AlN有效降低了成本,提高了效率。

    一种带空腔的III-V族氮化物复合衬底的制备方法

    公开(公告)号:CN105609598B

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201511005017.7

    申请日:2015-12-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种带空腔的III‑V族氮化物复合衬底的制备方法。本发明在衬底上预生长III‑V族氮化物薄膜层,采用刻蚀的方法形成沟道,再以填充介质填充,然后生长III‑V族氮化物厚膜层覆盖整个表面,最后采用腐蚀溶液去除填充介质,从而在原来被填充介质占据的位置留下空腔,形成带空腔的III‑V族氮化物复合衬底;本发明制备的空腔尺寸具有可控性,以实现根据不同的需要设计出空腔结构的目的;空腔在后续生长过程中充当应力释放层,同时晶体在生长过程中需跨过填充介质通过侧向外延而合并,这种规则可控空腔的设计不仅助于释放应力,同时也极大的降低了晶体的位错密度,可以较为容易的获取低应力、低缺陷密度的高质量III‑V族氮化物薄膜。

    自组装制备带空腔的III-V族氮化物复合衬底的方法

    公开(公告)号:CN105551939A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201511005652.5

    申请日:2015-12-29

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H01L21/0254 H01L21/0262 H01L21/02631 H01L21/033

    Abstract: 本发明公开了带空腔的III-V族氮化物复合衬底的自组装制备方法。本发明在衬底上预生长III-V族氮化物薄膜层并蒸镀金属,利用自组装的方法形成图形化结构,并采用刻蚀的方法形成沟道,再以填充介质填充,然后生长III-V族氮化物厚膜层覆盖整个表面,最后采用腐蚀溶液去除填充介质,从而在原来被填充介质占据的位置留下空腔,形成带空腔的III-V族氮化物复合衬底;本发明具有可控性,以实现根据不同的需要设计出空腔结构的目的;空腔在后续生长过程中充当应力释放层,同时晶体在生长过程中需跨过填充介质通过侧向外延而合并,不仅助于释放应力,同时也极大的降低了晶体的位错密度,可以较为容易的获取低应力、低缺陷密度的高质量III-V族氮化物薄膜。

    一种用于AlN单晶扩径生长的PVT装置

    公开(公告)号:CN113564713A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110835242.2

    申请日:2021-07-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明专利公开了一种用于AlN单晶生长扩径的PVT装置,属于晶体生长技术领域。该装置包括一坩埚,为生长提供腔室,坩埚放置到炉体并封闭炉体,抽真空和充高纯氮气,坩埚盖上表面边缘承载两段式气氛空腔结构,同时坩埚盖下表面固定籽晶托和籽晶,两段式气氛空腔结构将坩埚盖上表面边缘的传热方式转变,从而利用气氛较低的热导率增大坩埚盖边缘处的温度梯度,使籽晶处的径向温梯增大至适合其侧向扩径生长。本发明可以实现AlN单晶的高效扩径,获得高质量的AlN籽晶或衬底。

    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。

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