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公开(公告)号：CN110911274B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN201911021081.2
申请日：2019-10-25
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205 , H01L33/00 , H01L33/20 , H01L33/32
Abstract: 本发明公布了一种III族氮化物外延薄膜及其选区生长方法，在图形化衬底的图形上方以转移的碳纳米管作为位错截止层，利用有周期性的碳纳米管阵列制备具有空间结构的复合衬底，通过一次生长完成微米图形诱导位错弯曲的过程和纳米多孔层实现位错截止的过程，有效降低位错，从而获得高质量III族氮化物外延薄膜。本发明工序简单、成本低廉，兼容性高，非常便于产业化应用。
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公开(公告)号：CN115012040B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210947857.9
申请日：2022-08-09
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种利用单晶二维材料制备大尺寸氮化物体单晶的方法。本发明利用拼接多晶氮化物基元得到载体氮化物基板，在其上下表面转移的二维材料上制备单晶扩展层与单晶截止层，通过构建高温高压温度梯度场诱导从单晶AlN诱导体到整个氮化物结构的单晶化过程，能够制备出厘米级厚度百微米直径以上的大尺寸氮化物体单晶，并制备GaN或AlN等不同氮化物体单晶，通过超高质量的单晶AlN诱导体诱导重结晶，能够得到极高晶体质量的氮化物体单晶，工艺难度小并适于批量生产；本发明适用于氮化物半导体单晶衬底制备产业，氮化物体单晶切割后，能够作为衬底用于制造高性能的发光器件和电子器件，在激光照明、射频通讯等领域具有重要应用。
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公开(公告)号：CN113957541A
公开(公告)日：2022-01-21
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。
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公开(公告)号：CN108428770B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201810352458.1
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提出了一种共面波导结构微米LED的制备方法，属于光电子器件面向可见光通信LED领域。本发明首先通过仿真模拟优化芯片排布及电极结构，然后在芯片工艺过程中，通过图形化掩埋及控制电子束蒸发条件，最终在芯片内实现共面波导结构，使得高频信号可馈入阵列内每个LED终端。本发明不但兼容传统LED制作工艺，而且简单可靠，使得高频信号有效馈入，提高了大功率芯片的带宽；同时将芯片与导热基底进行焊接，可大大提升高功率芯片的散热性能，有效提高大功率芯片的可靠性。
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公开(公告)号：CN110791811A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911146502.4
申请日：2019-11-21
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种AlN单晶扩径生长的方法及装置，通过小籽晶利用特制热场调节部件和迭代生长技术进行同质扩径生长，能够实现小尺寸到两英寸甚至更大尺寸的外延扩径。特制热场调节部件为内凹型的具有轴对称结构的部件，采用材料为金属钨，其内部为气氛，用于营造弯曲的温场，提供径向温度梯度，使得籽晶能够实现扩径生长。采用本发明，扩径效率高；扩径迭代生长中晶体中位错密度、杂质浓度逐步下降，多次迭代生长效果叠加，可以同时实现尺寸进一步增加和晶体质量逐步提高的效果；扩径结构位于坩埚外部，不与晶体接触，有利于重复使用，降低生长成本，同时简单易制作，可应用于晶体制备的产业化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109183143A
公开(公告)日：2019-01-11
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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公开(公告)号：CN109129833A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811085528.8
申请日：2018-09-18
Applicant: 北京大学
CPC classification number: B28B3/003 , C30B23/00 , C30B29/403
Abstract: 本发明公布了一种制备生长氮化铝单晶所用碳化钽坩埚及制备新方法，包括：高纯碳化钽粉、粘结剂、包套模具、液体压力介质、密闭高压容器、坩埚、车床及高温加热炉；将高纯碳化钽粉与粘结剂混合均匀后烘干，装入包套模具材料中；再装入倒满液体压力介质的密闭高压容器中进行高压压制成碳化钽坩埚模型；放入坩埚内，再放在高温加热炉里进行高温烧结；利用车床对其进行车削加工，得到合适大小的碳化钽坩埚；再经过高温加热炉高温定型，得到生长氮化铝单晶所用的碳化钽坩埚。本发明能够延长碳化钽坩埚使用寿命，提升其生长氮化铝单晶的晶体质量，增加单晶可用面积；且方法简单，可实现低成本氮化铝单晶的制备。
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公开(公告)号：CN108428770A
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201810352458.1
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提出了一种共面波导结构微米LED的制备方法，属于光电子器件面向可见光通信LED领域。本发明首先通过仿真模拟优化芯片排布及电极结构，然后在芯片工艺过程中，通过图形化掩埋及控制电子束蒸发条件，最终在芯片内实现共面波导结构，使得高频信号可馈入阵列内每个LED终端。本发明不但兼容传统LED制作工艺，而且简单可靠，使得高频信号有效馈入，提高了大功率芯片的带宽；同时将芯片与导热基底进行焊接，可大大提升高功率芯片的散热性能，有效提高大功率芯片的可靠性。
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公开(公告)号：CN107829134A
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201711171129.9
申请日：2017-11-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种无需籽晶粘接技术的氮化铝单晶生长装置及工艺，涉及半导体制造技术。生长装置包括：加热系统、红外测温系统、籽晶、生长坩埚、坩埚隔板和双层嵌套式坩埚；加热系统置于最外侧；坩埚底部与顶部具有温度差；坩埚置于保温材料内；在坩埚的底部放置籽晶；双层嵌套式坩埚竖直放置在坩埚隔板的上侧，包括内层坩埚和外层坩埚；内外层坩埚的壁的高度保持相同；内外层坩埚的侧壁之间填充高纯氮化铝粉。本发明可减小氮化铝单晶杂质元素的掺入，提高其晶体质量，增加单晶可用面积，同时简单易用，有利于实现低成本的氮化铝单晶的制备，能够避免使用粘接籽晶技术从而影响氮化铝单晶生长。
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公开(公告)号：CN105551939B
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201511005652.5
申请日：2015-12-29
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02 , 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。
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