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公开(公告)号：CN105609402B
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201410686083.4
申请日：2014-11-25
Applicant: 东莞市中镓半导体科技有限公司 , 北京大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种在Si衬底上采用碳纳米管作为周期性介质掩膜制备低位错密度GaN薄膜的方法：使用三甲基镓(TMGa)、三甲基铝(TMAl)作为III族源，氨气(NH3)作为V族源，硅烷(SiH4)作为n型掺杂源，在Si衬底上先生长高温AlN成核层后，在其上面制备两层或三层或四层单向(交叉)碳纳米管周期性介质掩膜图形化AlN/Si衬底层；其后，采用选区外延方法，在该图形化AlN/Si衬底模板上生长低Al组分的AlxGa1‑xN合并层(0.3～0.5微米厚，Al组分x≤0.25)；然后，分别生长四层GaN，在其两GaN层间插入三层其Al组分y随层次增加而递减的低温AlyGa1‑yN应力调控层(1≥y≥0.5)；从而获得低位错密度、无裂纹、高晶体质量的GaN/Si薄膜(2微米厚，其(002)面半峰宽为500aresec、(102)面半峰宽为610aresec)。
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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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公开(公告)号：CN105845798A
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201510023297.8
申请日：2015-01-16
Applicant: 北京大学 , 北京燕园中镓半导体工程研发中心有限公司
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。
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公开(公告)号：CN103762262B
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201410010267.9
申请日：2014-01-09
Applicant: 北京大学
IPC: H01L31/101 , H01L31/0352 , H01L31/0304 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种氮化物宽势垒多量子阱红外探测器及其制备方法。本发明宽势垒多量子阱红外探测器，多量子阱中的每个量子阱为宽势垒，以阻挡暗电流通过；并且多量子阱的总宽度能够让光电流通过；多量子阱的势垒或者势阱中为重掺杂。本发明通过增厚势垒宽度，有效地降低了探测器的暗电流并实现了光电流的探测，增大了光谱探测范围；采用III族氮化物材料，可以实现全红外光谱窗口的光子探测；利用插入层调节有源区的应力分布，消除样品开裂现象，尽可能地降低应力组态对光电探测的影响；采用宽势垒，子带的数量增多，增加了光电流的通路。本发明的探测器在2.5K～80K的温度范围内均可测到光电流信号，具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105702826A
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201410687721.4
申请日：2014-11-25
Applicant: 东莞市中镓半导体科技有限公司 , 北京大学
Abstract: 本发明提供一种在Si衬底上制备无裂纹GaN薄膜的方法。先在Si衬底上采用金属有机化学气相外延技术生长高温AlN成核层；然后，依次生长三层其Al组分梯度渐变的应力调控层：第一层为5个周期(30nm)AlxGa1-xN/(30nm)Al0.5Ga0.5N应力调控层(其中Al组分x从100％变化到50％，插入层厚度0.3微米)；第二层为4个周期(25nm)AlyGa1-yN/(25nm)Al0.2Ga0.8N应力调控层(其中Al组分y从50％变化到20％，插入层总厚度0.2微米)；第三层为3个周期(20nm)AlzGa1-zN/(20nm)GaN应力调控层(其中Al组分z从20％变化到零，插入层厚度0.12微米)；在此基础上，生长GaN层(薄膜厚1-1.5微米)；最终，得到无裂纹、高品质的Si衬底GaN薄膜，可供制备AlGaN/GaN HEMT器件等。
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公开(公告)号：CN105374677A
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201410421647.1
申请日：2014-08-25
Applicant: 东莞市中镓半导体科技有限公司 , 北京大学
IPC: H01L21/335 , H01L21/205 , C23C16/26 , C30B25/04
Abstract: 本发明提供一种在大尺寸Si衬底上制备高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)的方法，尤其涉及一种采用炭纳米管作为周期性介质掩膜，采用选区外延(SAG)方法制备无龟裂、高晶体质量的AlGaN/GaN HEMT器件方法。在Si衬底上采用金属有机化学气相外延技术生长AlN成核层和AlGaN籽晶层；然后采用低压化学气相沉积法(LPCVD)，生长排列整齐的多层碳纳米管，通过生长和编织，最终形成连续的碳纳米管薄膜；在此基础上采用选区外延(SAG)方法，利用GaN在介质掩膜和衬底上生长的选择性，把GaN外延层限制在没有隐蔽膜的区域中生长，形成分立的窗口，从而释放整个外延层中的张应力；采用多周期Al组分渐变的Aly1Ga1-y1N/GaN超晶格或AlN/Aly1Ga1-y1N/GaN超晶格作为应力调控层，获得无龟裂、高晶体质量的GaN外延层。在此基础上制备AlGaN/GaN HEMT器件。
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公开(公告)号：CN103094175B
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201210559456.2
申请日：2012-12-21
Applicant: 东莞市中镓半导体科技有限公司 , 北京大学
IPC: H01L21/687
Abstract: 本发明公开了一种晶片专用三夹头夹具，通过夹臂减小三夹头之间的间距，三夹头仅与样品侧边缘接触而不直接接触晶面即可完成夹持操作。本发明包含有夹臂、三个夹头，夹臂末端设有夹头，其中一个夹臂上安装1或2个夹头，夹具设有3条或2条夹臂，各夹臂间相互连接，夹臂间相互连接处在夹臂中部或夹臂首端。本发明通过夹头与夹臂的巧妙组合，避免夹头与晶片正面的直接接触，从而减少晶面的接触源并避免了夹头直接施力于晶面易导致晶面被划伤、污染等问题。
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公开(公告)号：CN105113004A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510550420.1
申请日：2015-09-01
Applicant: 北京大学东莞光电研究院
Abstract: 本发明公开了一种三族氮化物晶体生长装置，包括反应釜，该反应釜内设有晶种模板，所述反应釜与滚动驱动装置连接，该滚动驱动装置带动反应釜转动，滚动驱动装置带动反应釜水平方向滚动，或者与水平方向成倾斜角度方向滚动。本发明有效克服了传统反应装置生长氮化物晶体过程中，N源不足的缺点，可有效避免氮化物晶体存在N空位、晶体质量差、生长速率低等问题。
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公开(公告)号：CN105023984A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510349047.3
申请日：2015-06-23
Applicant: 北京大学 , 北京燕园中镓半导体工程研发中心有限公司
CPC classification number: H01L33/32 , H01L33/007 , H01L33/14 , H01L33/22 , H01L33/40
Abstract: 本发明公开了一种基于GaN厚膜的垂直结构LED芯片及其制备方法。本发明采用了20～100μm厚膜的LED外延片，器件结构的坚固性大为提高；采用了激光划片和平面化介质填充工艺，减少激光剥离的损伤和后续芯片工艺的难度，提高了成品率；同时利用周期性的金属纳米结构，形成的表面等离激元与LED多量子阱的偶极子产生共振，提高内量子效率，同时因为ITO大面积和p型接触层相接触，并不影响电学性质；在电极方面，创新性的使用了接触层技术以及PdInNiAu的金属结构，改善了接触的性能和稳定性。本发明还针对厚膜垂直结构LED芯片的特点，设计了电流扩展层及电极结构，进一步提高电流分布的均匀性。
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