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公开(公告)号：CN115074824A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210851067.0
申请日：2022-07-20
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种利用边缘金属掩膜技术制备氮化镓单晶衬底的方法。本发明采用在复合外延基板上制备金属掩膜环，限域外延生长GaN单晶牺牲层，再通过原位温差梯度法，利用单晶石墨烯的层间解耦分离得到自支撑的GaN单晶牺牲层，然后扩径外延得到GaN单晶厚膜，最后化学机械法修整GaN单晶厚膜，得到无应力的自支撑GaN单晶衬底；金属掩膜环与氢化物气相外延法氮化镓单晶制备工艺兼容性良好，对氮源分解反应具有高效催化作用，禁止GaN单晶厚膜的边缘生长的同时提高GaN单晶衬底的晶体质量并增大曲率半径；GaN单晶牺牲层与复合外延基板利用单晶石墨烯的层间解耦分离，最终得到的自支撑GaN单晶衬底中无失配应力积聚与缩径问题。
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公开(公告)号：CN114975699A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210888388.8
申请日：2022-07-27
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种全彩氮化物半导体Micro‑LED阵列的单片集成制备方法。本发明先制备复合型导电衬底，然后用绝缘模板覆盖在复合型导电衬底上制备模板衬底，将单晶石墨烯完全对齐覆盖在模板衬底上，得到包括石墨烯阵列基元的定制化模板石墨烯衬底，每个石墨烯阵列基元的蓝区石墨烯阵列元、绿区石墨烯阵列元和红区石墨烯阵列元的表面性质不同，再进行一次原位外延生长垂直结构全氮化物，一次原位得到全彩Micro‑LED阵列外延片，最后进行封装和制备透明电极，得到垂直结构且顶面出光的全彩氮化物Micro‑LED阵列；本发明无需额外的微纳加工工艺，节能环保并适于批量生产，应用于增强/虚拟现实和8K超清显示等用显示芯片。
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公开(公告)号：CN113463200B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110711924.2
申请日：2021-06-25
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种用于HVPE反应炉的限域生长环及氮化物晶体生长方法。本发明采用钨、钌和钼中的一种，或者采用钨、钌和钼中的一种的碳化物或氮化物的限域生长环，经过清洗、退火和激活使限域生长环的功能面具备化学活性；将限域生长环置于反应炉生长区中，生长过程中限域生长环对晶体侧向生长进行限制，从而阻止晶体的边缘生长，遏制生长过程中产生边缘效应，减少生长过程中产生的应力，最终实现厘米级GaN体晶生长；本发明实现方法简单，根据现有的技术水平能够容易实现，并大量推广；限域生长环能够经过热清洗后重复使用，节约了限域生长环的制作成本，经济实用；限域生长环能够根据不同HVPE反应炉生长区的不同结构进行优化设计，通用性强。
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公开(公告)号：CN113193038A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110354525.5
申请日：2021-04-01
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/205 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种p型沟道的III‑V族材料异质结构和HEMT器件及制备方法。本发明的p型沟道的III‑V族异质结构包括：衬底、缓冲层、势阱层、二维空穴气和势垒层，二维空穴气为极化诱导形成，无需掺杂；本发明的HEMT器件中的二维空穴气距离异质结构的表面近，能够实现器件的有效栅控；势垒层厚度薄，有利于形成平整的异质结界面，减小缺陷和粗糙度，提高二维空穴气的迁移率；异质结构中二维空穴气的浓度和距外延表面的距离皆可调，能够根据应用需求灵活设计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110429025B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201910733300.3
申请日：2019-08-09
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种利用金属基底制备的氮化物外延结构及其制备方法。本发明通过在退火处理的金属基底上表面氮化形成金属氮化物薄层和沉积低温金属氮化物薄层，抑制金属基底和氮化物外延功能层间界面反应和金属原子扩散，并通过高温外延法和富氮插入层方法提高氮化物外延功能层晶体质量，得到高晶体质量、高散热能力的氮化物外延功能层；采用单晶Ni或Ti为金属基底，与氮化物外延技术兼容，并能够通过高温热处理方法提高金属基底晶体质量，有利于制备高质量氮化物外延功能层；高温外延和富氮插入层技术提高了氮化物外延功能层晶体质量，降低了缺陷密度并改善结构性能；本发明无需复杂的光刻技术，设备简单，易操作，适合产业化应用。
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公开(公告)号：CN110429146B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910724212.7
申请日：2019-08-07
Applicant: 北京大学
IPC: H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/101 , H01L31/18 , G01J5/28 , G01J5/30
Abstract: 本发明公开了一种非极性面氮化物量子阱红外探测器及其制备方法。本发明针对当前常见的c面氮化物QWIP存在极化电场的问题，提出采用非极性面氮化物多量子阱结构制备红外探测器，该结构不存在极化电场，易于载流子纵向输运；非极性面氮化物多量子阱为生长面应力补偿结构，有效缓解了非极性面生长的应力弛豫各向异性，提高制备非极性面氮化物材料的晶体质量；匹配电路中包括惠斯通电桥，根据红外光敏元件的电阻的大小设置相应的匹配电阻的大小，没有红外光照时电压截止元件处于非导通状态，通过电压截止元件抑制背景噪声，提高器件信噪比；采用第三代氮化物半导体材料制备，具有室温工作、紫外集成、红外光谱范围广等优势。
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公开(公告)号：CN110323308B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201910491149.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种利用石墨烯阻挡层制备氮化物垂直结构LED的方法。本发明通过在单晶金属衬底上表面引入高晶体质量的、具有六方晶体结构对称性的石墨烯阻挡层，利用石墨烯阻挡层的层内强共价键阻挡单晶金属衬底与氮化物LED的界面反应和金属原子的扩散，利用石墨烯阻挡层的层间弱分子力结合弛豫金属衬底和氮化物LED结构的晶格失配和热失配，通过表面活化处理石墨烯阻挡层提供氮化物LED的成核位点，进而得到高晶体质量、高发光效率的大功率氮化物垂直结构LED；本发明具有简化氮化物垂直结构LED制备工艺、提高氮化物LED的晶体质量和发光效率、提高氮化物LED散热能力、成本低、成品率高、设备简单易操作、适合产业化生产等优点。
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公开(公告)号：CN110429146A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910724212.7
申请日：2019-08-07
Applicant: 北京大学
IPC: H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/101 , H01L31/18 , G01J5/28 , G01J5/30
Abstract: 本发明公开了一种非极性面氮化物量子阱红外探测器及其制备方法。本发明针对当前常见的c面氮化物QWIP存在极化电场的问题，提出采用非极性面氮化物多量子阱结构制备红外探测器，该结构不存在极化电场，易于载流子纵向输运；非极性面氮化物多量子阱为生长面应力补偿结构，有效缓解了非极性面生长的应力弛豫各向异性，提高制备非极性面氮化物材料的晶体质量；匹配电路中包括惠斯通电桥，根据红外光敏元件的电阻的大小设置相应的匹配电阻的大小，没有红外光照时电压截止元件处于非导通状态，通过电压截止元件抑制背景噪声，提高器件信噪比；采用第三代氮化物半导体材料制备，具有室温工作、紫外集成、红外光谱范围广等优势。
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公开(公告)号：CN215310854U
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202121323718.6
申请日：2021-06-15
Applicant: 北京大学
Abstract: 本实用新型公开了一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统。本实用新型采用进气管路系统、一级系统和二级系统，在一级系统和二级系统中分别设置有过滤器，逐级过滤尾气中的粉尘，并且在过滤器内设置有旋转叶片，将沉淀的粉尘刮下并掉入设置在底部的粉尘收集仓中；尾气依次经过一级系统和二级系统过滤后通过排气管路进入干泵，过滤效率高，对干泵损伤小；同时对一级和二级过滤器的维护不需要停机，只需要定期清理一级和二级过滤器底部的一级和二级粉尘收集仓；本实用新型设备单位时间内可处理大量尾气，防火性能强；此外，本实用新型结构简单成本低廉，使用寿命长，经济可靠，运行成本低，对尾气的处理干净不污染环境。
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