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公开(公告)号：CN114875482B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202210281153.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及III族氮化物半导体制备技术领域，具体涉及一种电子浓度高、电阻率低，且具有原子级平整的表面形貌的n型AlGaN的制备方法。所述n型AlGaN的制备方法包括两个关键步骤，一是增大蓝宝石衬底的斜切角，二是降低n‑AlGaN层的外延温度。本发明通过使用较大斜切角的蓝宝石衬底，使得衬底表面台阶宽度变窄，如此可使得n型AlGaN生长时满足二维生长模式所需要的吸附原子扩散长度变短，为较低生长温度情况下仍然维持二维生长、并能保持较高的生长速度打开控制窗口；在此基础上再进一步降低外延n‑AlGaN层的温度，有效抑制了金属空位的形成，缓解了金属空位对电子的补偿作用，从而可在保证表面形貌原子级平整的前提下，显著提高n型AlGaN中的电子浓度，并降低电阻率。
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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：CN118241306A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410412355.5
申请日：2024-04-08
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种适用于AlN的HVPE反应室结构，属于深紫外光电材料领域。该结构设置在HVPE设备主体石英管中，包括感应加热器、通流陶瓷支架、反光隔光管、高纯材料保温层和磨砂牺牲石英管，感应加热器为高纯石墨柱体，样品固定在感应加热器上，感应加热器与感应线圈相对应，利用电磁感应原理产生涡流来加热样品，感应加热器固定在通流陶瓷支架上共同位于反光隔光管中，反光隔光管套在磨砂牺牲石英管中，高纯材料保温层位于反光隔光管与磨砂牺牲石英管之间。本发明能够解决现有感应加热器及保温结构对反应室的杂质污染，以及高温均匀加热区域狭小和高温保温效果不佳、能耗大等问题。
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公开(公告)号：CN118039455A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202211415099.2
申请日：2022-11-11
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开一种高晶体质量AlN薄膜及其制备方法和应用。本发明提供的AlN薄膜，其具有如下特征：(1)表面平整度达到0.1nm以下；(2)位错密度小于1.0×108cm‑2。本发明首次提出对AlN/衬底进行特定图形化制备，保障了AlN外延层与模板面内晶格对称性的一致，并在其上进行AlN可控侧向外延，实现特定晶面的可控聚合过程，极大减少晶柱扭曲，大幅减少位错增殖，从而实现位错密度低、表面原子级别平整的AlN薄膜。
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公开(公告)号：CN117568923A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311559319.3
申请日：2023-11-21
Applicant: 北京大学
IPC: C30B25/14 , C30B29/40 , C23C16/455
Abstract: 本发明公布了一种用于HT‑HVPE生长大尺寸氮化铝厚膜的装置和方法，包括隔光通流装置，配合间断式生长方法。隔光通流装置至少包括：单层隔板或多层隔板及磨砂牺牲石英管；隔板内设有多个隔光通孔；气流可顺畅通过隔光通孔；光线则被隔光通孔阻挡；隔板套设于磨砂石英牺牲管内。间断式生长方法为：III族源AlCl3和V族源氨气交替通断，气流流量足够以使得气流顺利通过隔光通流部件，防止在错位或弯折斜通孔处的沉积，到达高温区并在衬底表面反应沉积生长AlN。本发明能够解决现有技术中Al源区及生长区需要温度陡变，而高温下反应室和喷嘴易受高温破坏的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116978995A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202311010635.5
申请日：2023-08-11
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种改善认知和睡眠的四通道LED混合白光光源的制备方法，属于发光二极管照明技术领域。本发明采用四通道LED照明技术，优化各通道LED的峰值波长和光谱半宽，制备低色温、高照度、高显色性的照明白光LED光源，具有更高的照度和更好的显色性，实现了同时改善夜晚认知表现和光照后睡眠质量的效果。
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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：CN116387431A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310417910.9
申请日：2023-04-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种异质纳米图形衬底及其制备方法和应用，属于半导体技术领域。本发明利用异质纳米图形材料和蓝宝石材料对腐蚀液的选择性，通过化学腐蚀的方法实现将GaN从衬底上剥离而不引入损伤。采用本发明实现了外延质量的提高和衬底的有效剥离，有效解决了湿法剥离过程中的均匀性控制问题，提高了后续制备的Micro‑LED性能和良品率。
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公开(公告)号：CN116239088A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202111485440.7
申请日：2021-12-07
Applicant: 北京大学
IPC: C01B21/072 , C30B35/00 , C30B23/00 , C30B29/40
Abstract: 本发明公布了一种用于降低氮化铝晶体中氧杂质含量的源粉预烧结方法，属于半导体制造领域。本发明首先对氮化铝源粉进行三段式除氧杂质，再通过增加源粉的颗粒大小，减小源粉的比表面积，达到降低源粉二次吸附氧元素的能力。采用本发明获得的源粉用于后继PVT法生长氮化铝单晶，SIMS测量发现，后续生长的AlN晶片氧杂质含量从6x1017cm‑3降低到1x1017cm‑3。本发明可以降低氮化铝单晶晶体中的含氧量，有利于实现高质量氮化铝单晶的制备。
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公开(公告)号：CN115832122B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211331536.2
申请日：2022-10-28
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于二维晶体过渡层的氮化铝复合衬底的制备方法。本发明采用图形化掩模板，图形化掩模板具有多个互相平行且均平行于掩膜基体晶向的带状的通孔，通过图形化掩模板依次沉积BON、BN和AlN，化学刻蚀得到复合平片结构后，沉积AlN平层，再高温退火热处理，重结晶形成单晶的具有图形化的h‑BN和h‑BON，构成二维晶体过渡层；采用的材料体系的外延工艺兼容，能够采用通用设备制造，工艺简单，设备需求低；通过高温退火和高温诱导重结晶等方案制备高质量AlN复合衬底，通过图形化的h‑BN和h‑BN有效弛豫外延衬底和上层AlN的界面失配问题，能够实现对上层AlN薄膜和AlN平层应力状态与晶体质量的有效调控，适于大规模产业化生产。
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