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公开(公告)号：CN111081834B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201911402230.X
申请日：2019-12-30
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种蓝宝石上生长GaN外延层方法及GaN外延层，其中，该方法包括：对蓝宝石衬底进行高温成核处理，在蓝宝石衬底上形成GaN成核中心；在所述含有GaN成核中心的蓝宝石衬底上生长缓冲层；对所述缓冲层进行升温退火，形成具有成核岛的缓冲层；在所述具有成核岛的缓冲层上生长GaN外延层，得到蓝宝石上的GaN外延层。本发明通过利用在高温表面处理过程中通入高温成核源，使得在样品表面形成高温成核点，然后再生长低温缓冲层能够获得高质量的GaN外延层，其位错密度可远低于常规的两步法生长，并且使用该方法生长可以降低反应室残留对生长的影响。
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公开(公告)号：CN109888069A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910115508.9
申请日：2019-02-14
Applicant: 中国科学院半导体研究所 , 中国科学院大学
Abstract: 本发明提供了一种InGaN/GaN量子阱结构及LED外延片制备方法，该InGaN/GaN量子阱结构的制备方法包括：生长GaN垒层；在GaN垒层上生长一个或多个周期的InGaN阱层/GaN垒层的交替结构；在InGaN阱层/GaN垒层的交替结构的生长过程中，在生长GaN垒层时通入含氢气的反应气体。本发明的InGaN/GaN量子阱结构及LED外延片制备方法提高了InGaN/GaN量子阱结构的界面陡峭度，提高了其内In组分分布的均匀性并且降低了其外延层缺陷密度，从而提高氮化镓基发光器件的发光效率。
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公开(公告)号：CN105047772B
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201510309152.4
申请日：2015-06-08
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种绿光LED芯片外延层的结构，包括：一衬底；一GaN缓冲层，其生长在衬底上；一非掺杂GaN层，其生长在GaN缓冲层上；一N型GaN层，其生长在非掺杂GaN层上；一第一阶梯层，其生长在N型GaN层上；一多量子阱区，其生长在第一阶梯层上；一第二阶梯层，其生长在多量子阱区上；一P型GaN层，其生长在第二阶梯层上；一欧姆接触层，其生长在P型GaN层上。本发明通过在MQW区内采用InGaN垒层以及增加阶梯层结构，提高空穴的注入效率，减少电子的泄露，同时减小量子阱中的QCSE效应，实现对绿光LED发光效率的提升和对droop效应的抑制。
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公开(公告)号：CN104300366B
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201410563125.5
申请日：2014-10-21
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/343
Abstract: 一种降低电子泄漏的砷化镓激光器的制作方法，包括以下步骤：步骤1：在砷化镓衬底依次外延生长N型限制层、N型波导层、量子阱有源区、P型波导层、窄带隙插入层、宽带隙插入层、P型限制层和P型接触层；步骤2：采用湿法腐蚀或干法刻蚀的方法，将P型接触层和P型限制层刻蚀成脊型；步骤3：在P型接触层的上表面制作P型欧姆电极；步骤4：将砷化镓衬底减薄、清洗；步骤5：在砷化镓衬底的背面制作N型欧姆电极，形成激光器；步骤6：进行解理，在激光器的腔面镀膜，最后封装在管壳上，完成制作。本发明可以大大降低电子泄漏。
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公开(公告)号：CN107069433A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710472653.3
申请日：2017-06-20
Applicant: 中国科学院半导体研究所
CPC classification number: H01S5/34333 , H01S5/3407 , H01S5/34346
Abstract: 一种GaN基紫外激光器晶圆，包括叠置于GaN衬底正面上的n型限制层、n型波导层、有源区、u型波导层、p型限制层和p型接触层，其中：在n型波导层和有源区之间还有一n型空穴阻挡层；在u型波导层和p型限制层之间还有一p型电子阻挡层；该GaN基紫外激光器晶圆为脊型结构。以及一种GaN基紫外激光器晶圆的制备方法、通过解理、镀膜形成的激光芯片、通过封装形成的激光器。本发明在u型波导层/n型波导层与限制层/有源区之间插入p型电子阻挡层/n型空穴阻挡层；可在u型波导层与限制层之间/n型波导层和有源区之间形成高的势垒，有效阻止电子/空穴泄漏到有源区以外靠近p/n区的位置；从而可降低GaN基紫外激光器的阈值电流，提高功率和光电转换效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105206725A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510522409.4
申请日：2015-08-24
Applicant: 中国科学院半导体研究所
CPC classification number: H01L33/06 , H01L21/02458 , H01L21/0254 , H01L33/0066 , H01L33/0075 , H01L33/32
Abstract: 一种基于二维岛的InGaN量子点外延结构及制备方法，其中基于二维岛的InGaN量子点外延结构，包括：一衬底；一GaN外延层，其生长在衬底上；多个InGaN二维岛，其均匀生长在GaN外延层上；多个量子点复合层，生长在多个InGaN二维岛的上面，并覆盖InGaN二维岛。本发明是利用低温生长的二维InGaN岛作为量子点的成核中心，通过调整二维岛的生长温度和生长时间，可以较容易地实现对后续生长的InGaN量子点密度和分布的调控。
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公开(公告)号：CN104393132A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410636516.5
申请日：2014-11-06
Applicant: 中国科学院半导体研究所
CPC classification number: H01L33/14 , H01L33/0075 , H01L33/06 , H01L33/12
Abstract: 一种绿光LED外延层结构及生长方法，其中绿光LED外延层结构，包括：一衬底，该衬底的材料为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓或砷化镓；一GaN缓冲层，其生长在衬底上；一非掺杂GaN层，其生长在GaN缓冲层上；一N型GaN层，其生长在非掺杂GaN层上；一多量子阱区，其生长在N型GaN层上；一P型AlGaN层，其生长在多量子阱区上；一P型GaN层，其生长在P型AlGaN层上；一P型GaN盖层，其生长在P型GaN层上。本发明是通过提高MQW中空穴的注入效率和减小InGaN量子阱中的QCSE效应，实现绿光LED发光效率的提升。
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公开(公告)号：CN104392916A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410652524.9
申请日：2014-11-17
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L21/28
Abstract: 一种制备低比接触电阻率的p-GaN欧姆接触的方法，包括如下步骤：步骤1：准备一衬底；步骤2：在衬底上生长低温成核层；步骤3：在低温成核层上生长非故意掺杂GaN层；步骤4：在非故意掺杂GaN层上生长中度Mg掺杂的p-GaN层；步骤5：在中度掺杂的p-GaN层上生长重掺杂的接触层，形成样品；步骤6：对样品进行Mg激活退火；步骤7：将样品表面进行处理，在样品表面光刻，形成图形；步骤8：在样品的表面蒸发Ni/Au金属层；步骤9：将多余的Ni/Au金属层剥离；步骤10：最后Ni/Au金属层进行退火合金化，形成欧姆接触，完成制备。本发明可以而进一步提高p-GaN欧姆接触的性能，以应用于GaN基大功率器件，如蓝绿光激光器。
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公开(公告)号：CN104299988A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201410504100.8
申请日：2014-09-26
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提出了一种具有平面型发射阴极的纳米真空三极管及制作方法。所述方法包括：衬底；背电极，其制作在衬底的背面；平面冷阴极，其制作在衬底的正面；第一绝缘层，其制作在平面冷阴极上；栅层，其制作在第一绝缘层上；第二绝缘层，其制作在氧化铟锡薄膜栅层上；圆柱型小孔，其贯穿第一绝缘层、栅层和第二绝缘层而形成；栅层台阶，其是通过刻蚀第二绝缘层到栅层形成的；阳极层，其制作在第二绝缘层上；其中，所述第一绝缘层、氧化铟锡薄膜栅层、第二绝缘层的总厚度在10-100纳米之间。本发明克服了尖端结构电子发射密度不均匀、尖端容易损坏的缺陷，同时氮化铝材料所具有的负电子亲和势特性又弥补了平面型阴极需要更高阈值电场强度的不足。
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公开(公告)号：CN103887326A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410089597.1
申请日：2014-03-07
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/205 , H01L21/335
CPC classification number: C30B25/14 , C30B25/20 , C30B29/406 , H01L21/0242 , H01L21/0254 , H01L21/0262
Abstract: 一种高阻低位错GaN薄膜，包括：一衬底；一GaN低温成核层，其制作在衬底上；一GaN合并层，其制作在GaN低温成核层上；一GaN高阻层，其制作在GaN合并层上。本发明是通过控制反应室压强，实现非故意可控碳掺杂，从而达到既补偿背景载流子，提高材料电阻率的目的。通过控制生长初期的氨气流量，引入合并层，延长晶体三维生长到二维生长的过度时间，从而达到在保证材料高电阻率的前提下降低外延膜的位错密度，提高晶体质量的目的。
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