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公开(公告)号：CN108962981A
公开(公告)日：2018-12-07
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
CPC classification number: H01L29/1075 , H01L29/66462 , H01L29/7786
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：CN118401083A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410468481.2
申请日：2024-04-18
Applicant: 北京大学
IPC: H10N30/076 , H10N30/85 , H10N30/00 , H03H3/02 , H03H9/17
Abstract: 本发明公开了一种用于高带宽低成本滤波器的Al(Sc)N薄膜及其制备方法。选取C面SiC键合衬底，首先使用MOCVD生长N极性AlN层，然后在避免表层AlN形成含氧层的情况下，使用PVD生长N极性AlN或AlScN加厚层，获得高质量的单晶压电薄膜材料，应用于高带宽低成本滤波器。该方法使用键合衬底充分降低了衬底成本，先通过MOCVD在C面SiC键合衬底上生长AlN提供统一的极性取向和较好的晶格取向，然后通过PVD保持N极性生长，保证了整体薄膜的较好c轴取向，有效保证了压电常数d33不会因为c轴的反转带来的抵消，并由于PVD生长速度快的特点，进一步降低了成本。
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公开(公告)号：CN116575123A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310599840.3
申请日：2023-05-25
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种在陶瓷衬底上生长单晶III族氮化物厚膜外延层的方法，首先在陶瓷衬底表面沉积填充材料，然后研磨抛光，获得光滑表面；然后在表面形成二维材料层，并对其表面进行等离子体处理和/或原位NH3处理；最后生长单晶III族氮化物厚膜外延层。本发明不仅实现了在陶瓷衬底上外延生长单晶材料，还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厚膜外延，并通过等离子体处理和/或原位NH3处理解决了二维材料表面难成核和外延层存在两种面内取向的问题。陶瓷衬底优异的热导率也为高压大电流大功率器件的应用提供了便利，基于成熟的产业链，还可以实现大尺寸、低成本的晶圆级制造。
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公开(公告)号：CN115831719A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310052527.8
申请日：2023-02-02
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02 , C30B29/40 , C30B25/18 , C23C14/08 , C23C14/58 , C23C16/40 , C23C16/455 , C23C16/56 , C23C14/06 , C23C14/16 , C23C16/06
Abstract: 本发明公开了一种Si衬底上高质量AlN薄膜材料的制备方法，以Si(111)为衬底，先在其表面形成一层氧化铝层；然后对氧化铝层进行高温处理，形成α‑氧化铝过渡层或者AlON/α‑氧化铝复合过渡层；再在α‑氧化铝过渡层或者AlON/α‑氧化铝复合过渡层上生长高质量AlN薄膜。本发明利用α‑氧化铝的表面结构改善AlN成核层晶粒间的取向差异，以AlON为AlN成核层和α‑氧化铝层之间良好的过渡层，实现晶格常数的渐变，减少缺陷的形成。α‑氧化铝过渡层还可以平衡外延生长过程中的应力和应变，降低外延片的翘曲；有效控制螺位错密度，减小电子器件的漏电；对于射频电子器件还可以减少Al向Si(111)衬底的扩散，从而减小射频损耗。
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公开(公告)号：CN110211867A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910429057.6
申请日：2019-05-22
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种抑制硅基氮化镓射频器件的射频损耗的方法，在外延层生长之前预通氨气，对硅衬底进行氮化预处理，在硅衬底上形成一层无定形的氮化硅薄膜，从而形成一个铝原子扩散的壁垒，这个壁垒阻挡了铝原子扩散，从而降低了外延生长后硅衬底的导电能力，使其维持在高阻状态，减小了射频器件工作时候的射频损耗。本发明对硅衬底的通氨气氮化预处理所用时间为秒级，几乎不占用工厂的机时，有利于工业生产控制成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108878265A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810714565.4
申请日：2018-07-03
Applicant: 北京大学
CPC classification number: H01L21/02389 , C30B25/183 , C30B25/186 , C30B29/406 , H01L21/02458 , H01L21/02507 , H01L21/0262
Abstract: 本发明公开了一种在Si(100)衬底上生长单晶氮化镓薄膜的方法，包括：在Si(100)衬底上形成非晶SiO2层；将单晶石墨烯转移至Si(100)/SiO2衬底上；对单晶石墨烯表面进行预处理，产生悬挂键；生长AlN成核层；外延生长GaN薄膜。由于Si(100)表面重构产生两种悬挂键，导致氮化物生长时晶粒面内取向不一致而不能形成单晶，本发明以非晶SiO2层屏蔽衬底表面的两种悬挂键信息，并由石墨烯提供氮化物外延生长所需的六方模板，外延得到了连续均匀的高质量GaN单晶薄膜，为GaN基器件与Si基器件的整合集成奠定了良好的基础。
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公开(公告)号：CN105466970A
公开(公告)日：2016-04-06
申请号：CN201510921283.8
申请日：2015-12-11
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种用于检测GaN基异质结构中陷阱态的检测方法和检测结构，首先制备得到用于检测氮化镓(GaN)基异质结构中陷阱态的检测结构，再对氮化镓(GaN)基异质结构中陷阱态进行检测，利用衬底和样品表面的导电特性，在样品的表面和衬底背面形成三端的欧姆接触，通过分别施加横向和纵向电应力来研究高场下热电子的俘获和发射过程，进而通过改变样品结构，最终确定样品中的陷阱位置是位于氮化镓沟道层、氮化镓外延层还是势垒层，还可获得陷阱的局域态信息。本发明方法简单且快捷有效，能够确定GaN基异质结构中陷阱态，有利于进一步提高器件可靠性。
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公开(公告)号：CN101350385A
公开(公告)日：2009-01-21
申请号：CN200710119158.0
申请日：2007-07-17
Applicant: 北京大学
IPC: H01L33/00
Abstract: 本发明提供了一种GaN基自旋发光二极管(Spin－LED)，具有如下结构：在导电衬底之上依次是P型欧姆接触电极、P型GaN层、InGaN/GaN多量子阱有源层、N型GaN层、掺杂过渡金属元素的ITO磁性层、N型欧姆接触电极。该GaN基Spin－LED是将ITO基磁性材料作为自旋注入源和现有GaN基LED照明技术结合起来制备的，相对于目前提出的GaMnN基Spin－LED的多项生长技术结合的繁琐制备程序，该方法将磁性层改在透明电极部分，制备方法简单易行，可灵活快捷地得到各种新型自旋发光二极管，并能有效地进行自旋注入效率的探测，同时还可望用于研制和设计其他各种自旋电子学器件。
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公开(公告)号：CN119208369A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411321245.4
申请日：2024-09-23
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/336 , H01L29/06 , H01L29/205 , H01L29/423
Abstract: 本发明公开了一种高可靠性栅控性能的增强型GaN基HEMT功率器件及制备方法，该器件包括衬底和其上的p‑GaN/Al(In,Ga)N/GaN异质结构，在栅极区域形成Tri‑Gate栅极结构，包括周期性平行排列的窄条状p‑GaN Fin岛，其长度方向平行于沟道方向，周期性排列方向垂直于沟道方向；p‑GaN Fin岛的侧壁淀积有栅介质形成MIS结构，顶部直接接触栅极金属形成欧姆接触。通过Fin岛顶部的欧姆接触实现栅极金属与p‑GaN区域电子空穴无障碍导通，使其电位不浮空，显著提升器件栅极阈值稳定性；栅宽方向形成类npn的超结结构，有效解决了栅极漏电问题，提升栅极的耐压能力，使栅压摆幅增大；顶部p‑GaN欧姆接触可以实现GIT电导调制，有效提高器件的输出电流能力，增大输出功率，推动GaN基功率电子器件的产业化进程。
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公开(公告)号：CN118127637A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410254843.8
申请日：2023-02-02
Applicant: 北京大学
IPC: C30B29/40 , H01L21/02 , C30B25/18 , C23C16/40 , C23C16/455 , C23C14/08 , C23C16/06 , C23C16/56 , C23C14/16 , C23C14/58 , C30B29/20 , C30B1/02 , C30B33/00 , C30B33/02
Abstract: 本发明提供了一种Si衬底上高质量AlN薄膜材料及其制备方法，以Si(111)为衬底，先在其表面形成一层氧化铝层；然后对氧化铝层进行高温处理，形成α‑氧化铝过渡层或者AlON/α‑氧化铝复合过渡层；再在α‑氧化铝过渡层或者AlON/α‑氧化铝复合过渡层上生长高质量AlN薄膜。本发明利用α‑氧化铝的表面结构改善AlN成核层晶粒间的取向差异，以AlON为AlN成核层和α‑氧化铝层之间良好的过渡层，实现晶格常数的渐变，减少缺陷的形成。α‑氧化铝过渡层还可以平衡外延生长过程中的应力和应变，降低外延片的翘曲；有效控制螺位错密度，减小电子器件的漏电；对于射频电子器件还可以减少Al向Si(111)衬底的扩散，从而减小射频损耗。
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