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公开(公告)号：CN118639317A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410723692.6
申请日：2024-06-05
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种用于大尺寸AlN单晶生长的PVT装置，属于AlN晶体生长技术领域。本发明采用温梯调控结构，利用热流阻隔部件和热流疏导部件互相配合，能够大幅减小坩埚内部尤其是籽晶和生长的晶体上的径向温梯，减少晶体生长和降温过程中的应力，同时，采用凹坑结构的烧结粉体，增加了粉体的表面积，提高粉块升华的效率和到达籽晶表面的气体源的均匀性，此外，本发明采用的AlN同质材料制成的籽晶托，能够大幅度减少生长后的降温过程中晶体与籽晶托之间由于热膨胀系数的差异所引入的应力。
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公开(公告)号：CN118405940A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410497656.2
申请日：2024-04-24
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种用于大尺寸AlN晶体生长的TaC/C复合坩埚的制备方法。该制备方法首先采用机械加工或压力成型等技术制备内衬为Ta箔的Ta箔/石墨坩埚复合体，并使石墨与Ta箔界面形成紧密配合，然后将紧密配合的Ta箔/石墨坩埚复合体施加一定压力，升到一定温度，保温一定的时间，使界面两边固体原子互相扩散，得到TaC/C复合坩埚。采用本发明可以提高TaC/C复合坩埚的使用性能，极大降低其制备成本。
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公开(公告)号：CN115012040B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210947857.9
申请日：2022-08-09
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种利用单晶二维材料制备大尺寸氮化物体单晶的方法。本发明利用拼接多晶氮化物基元得到载体氮化物基板，在其上下表面转移的二维材料上制备单晶扩展层与单晶截止层，通过构建高温高压温度梯度场诱导从单晶AlN诱导体到整个氮化物结构的单晶化过程，能够制备出厘米级厚度百微米直径以上的大尺寸氮化物体单晶，并制备GaN或AlN等不同氮化物体单晶，通过超高质量的单晶AlN诱导体诱导重结晶，能够得到极高晶体质量的氮化物体单晶，工艺难度小并适于批量生产；本发明适用于氮化物半导体单晶衬底制备产业，氮化物体单晶切割后，能够作为衬底用于制造高性能的发光器件和电子器件，在激光照明、射频通讯等领域具有重要应用。
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公开(公告)号：CN113564713A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110835242.2
申请日：2021-07-23
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明专利公开了一种用于AlN单晶生长扩径的PVT装置,属于晶体生长技术领域。该装置包括一坩埚，为生长提供腔室，坩埚放置到炉体并封闭炉体，抽真空和充高纯氮气，坩埚盖上表面边缘承载两段式气氛空腔结构，同时坩埚盖下表面固定籽晶托和籽晶，两段式气氛空腔结构将坩埚盖上表面边缘的传热方式转变，从而利用气氛较低的热导率增大坩埚盖边缘处的温度梯度，使籽晶处的径向温梯增大至适合其侧向扩径生长。本发明可以实现AlN单晶的高效扩径，获得高质量的AlN籽晶或衬底。
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公开(公告)号：CN113564713B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110835242.2
申请日：2021-07-23
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明专利公开了一种用于AlN单晶生长扩径的PVT装置,属于晶体生长技术领域。该装置包括一坩埚，为生长提供腔室，坩埚放置到炉体并封闭炉体，抽真空和充高纯氮气，坩埚盖上表面边缘承载两段式气氛空腔结构，同时坩埚盖下表面固定籽晶托和籽晶，两段式气氛空腔结构将坩埚盖上表面边缘的传热方式转变，从而利用气氛较低的热导率增大坩埚盖边缘处的温度梯度，使籽晶处的径向温梯增大至适合其侧向扩径生长。本发明可以实现AlN单晶的高效扩径，获得高质量的AlN籽晶或衬底。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116239088B
公开(公告)日：2025-02-14
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：CN117587504A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311554150.2
申请日：2023-11-21
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种HVPE外延氮化铝厚膜的生长方法，属于半导体技术领域。该方法采用特定结构的石英舟盛放金属铝，进入石英舟的反应气体可以与金属铝源充分接触，将氯化氢与金属铝的反应比例提高到80％以上。设计多路分隔的喷嘴结构，将金属源和氨气物理上分隔开来，降低其预反应的可能性，配合交替间断的生长方法，短时间内交替通入III族源和V族气体，使其即不会互相提前接触，又可以互相均匀到达高温区衬底表面，并在衬底表面均匀混合，提高生长均匀性和生长速率。同时减少预反应颗粒等产物，避免其落到衬底表面形成缺陷，提高表面质量。本发明可以有效提高金属铝源的利用率，降低预反应，且可以得到高晶体质量的氮化铝厚膜。
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公开(公告)号：CN113564697B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110834372.4
申请日：2021-07-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种利用物理气相输运法在SiC籽晶上异质生长AlN的方法，设计包含蒸气饱和微腔的坩埚结构，微腔内部可抽真空和充气；在AlN生长初期，通过采用蒸气饱和微腔抑制初期SiC的正向分解升华并实现AlN的生长，通过留有微弱气孔的粘接剂覆盖抑制初期SiC的侧向升华，AlN多晶隔离片逐渐背升华并沉积在SiC表面；多晶隔离片升华消失后，AlN源粉处升华得到的Al原子输运至生长表面；在AlN多晶隔离片和AlN粘接剂升华之后，在SiC籽晶上的AlN层覆盖，SiC侧面的AlN粘接剂升华离开坩埚区域，使得SiC侧向升华分解，SiC籽晶层逐步消失，由此得到无SiC的AlN籽晶。采用本发明方法可制得单晶率高、杂质含量低的无裂纹的AlN籽晶。
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公开(公告)号：CN113564697A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110834372.4
申请日：2021-07-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种利用物理气相输运法在SiC籽晶上异质生长AlN的方法，设计包含蒸气饱和微腔的坩埚结构，微腔内部可抽真空和充气；在AlN生长初期，通过采用蒸气饱和微腔抑制初期SiC的正向分解升华并实现AlN的生长，通过留有微弱气孔的粘接剂覆盖抑制初期SiC的侧向升华，AlN多晶隔离片逐渐背升华并沉积在SiC表面；多晶隔离片升华消失后，AlN源粉处升华得到的Al原子输运至生长表面；在AlN多晶隔离片和AlN粘接剂升华之后，在SiC籽晶上的AlN层覆盖，SiC侧面的AlN粘接剂升华离开坩埚区域，使得SiC侧向升华分解，SiC籽晶层逐步消失，由此得到无SiC的AlN籽晶。采用本发明方法可制得单晶率高、杂质含量低的无裂纹的AlN籽晶。
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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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