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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：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：CN115132565A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110322125.6
申请日：2021-03-25
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/02 , H01L21/324 , H01L31/0304 , H01L33/32
Abstract: 本发明属于III族氮化物半导体制备技术领域，具体涉及高晶体质量AlN薄膜及其制备方法和应用。本发明所述的AlN薄膜，其含有金属原子空位，且所述金属原子空位的浓度为过饱和浓度。本发明在AlN生长过程中，有意地引入具有低脱附能的异质金属原子，并通过热处理使异质金属原子向表面扩散并脱离晶格，从而在AlN薄膜内产生过饱和浓度的金属原子空位；利用该空位能够促进AlN薄膜中贯穿位错的攀移，进而弯折，发生湮灭或反应，不再向上延伸，从而有效减少贯穿位错密度并实现原子级别平整表面。同时，本发明提供的AlN薄膜的制备方法具有效率高、重复性好的特点，适合大力推广。
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公开(公告)号：CN114171652A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202010954991.2
申请日：2020-09-11
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于光电子发光器件技术领域，具体涉及一种提高AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)光提取效率的结构及其应用。所述提高AlGaN基DUV‑LED光提取效率的结构，其p型层由p‑AlGaN层及p‑GaN层组成；所述p‑AlGaN层具有超晶格结构；所述p‑GaN层的厚度控制在2‑10nm之间；所述p型欧姆接触金属为Ag纳米点/Al的复合金属。本发明所述结构可在保证电学性能的前提下具有更高的光提取效率LEE，进而提高其外量子效率EQE，提高了DUV‑LED器件性能。
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公开(公告)号：CN104392909A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410542286.6
申请日：2014-10-14
Applicant: 北京大学
IPC: H01L21/205 , H01L21/02
CPC classification number: H01L21/0254 , H01L21/0262
Abstract: 本发明公开了一种AlN外延薄膜生长方法，所述方法包括以下步骤：S1、衬底烘烤；S2、低温沉积AlN，形成成核层；S3、升温退火；S4、以高氨气和金属有机源的摩尔流量比(V/III比)生长AlN；S5、以低V/III比生长AlN；S6、依次、多次重复执行步骤S4、S5。本发明提供的方法是通过采用高低V/III比，交替生长的多层结构来实现低位错密度、无裂纹和表面平整的AlN外延薄膜的制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114171652B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202010954991.2
申请日：2020-09-11
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于光电子发光器件技术领域，具体涉及一种提高AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)光提取效率的结构及其应用。所述提高AlGaN基DUV‑LED光提取效率的结构，其p型层由p‑AlGaN层及p‑GaN层组成；所述p‑AlGaN层具有超晶格结构；所述p‑GaN层的厚度控制在2‑10nm之间；所述p型欧姆接触金属为Ag纳米点/Al的复合金属。本发明所述结构可在保证电学性能的前提下具有更高的光提取效率LEE，进而提高其外量子效率EQE，提高了DUV‑LED器件性能。
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公开(公告)号：CN114875482A
公开(公告)日：2022-08-09
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：CN111628059A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010351078.3
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明实施例提供AlGaN基深紫外发光二极管器件及其制备方法，器件由底向上依次包括衬底、AlN层、应力缓冲层、n型AlGaN层、有源区、p型电子阻挡层、p型AlGaN层和p型GaN层；采用n个量子阱作为有源区，每个量子阱的势垒部分采用非对称凹型结构,由底向上包括n个阱层和n+1个势垒；每个势垒由底向上依次包括第一层、凹型层和第三层；第一、三层均为AlxGa1-xN层，凹型层为AlyGa1-yN层，第一层和第三层铝组分含量x大于凹型层铝组分含量y，第三层厚度小于第一层厚度；量子阱的阱层为AlzGa1-zN层，阱层的铝组分含量z小于凹型层铝组分含量y。可有效提高载流子注入效率，显著提高器件性能。
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