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公开(公告)号：CN117512559A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311501689.1
申请日：2023-11-13
Applicant: 吉林大学
IPC: C23C16/34 , H01L21/02 , C23C16/455 , C23C16/44
Abstract: 一种原位C掺杂的P型六方氮化硼薄膜及其制备方法，属于半导体薄膜制备和掺杂技术领域。本发明采用低压化学气相沉积(LPCVD)技术，通过BCl3+NH3→hBN+HCl反应在衬底上生长本征hBN薄膜缓冲层，然后在缓冲层上以Cp2Mg为掺杂源进行原位掺杂，受控降温后得到原位C掺杂的P型六方氮化硼薄膜。薄膜的生长速率与厚度可通过生长温度、生长源流量等进行调控，其电学性质与掺杂浓度可通过掺杂源加热温度与稀释比例进行调节。本发明所述方法简单稳定且掺杂均匀，能够制备出空穴浓度较高的P型hBN薄膜，进一步通过异质外延等方式，可以与其他半导体材料形成各种半导体器件。
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公开(公告)号：CN114664967A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210222190.6
申请日：2022-03-09
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L31/108 , H01L31/0224 , H01L31/18
Abstract: 一种嵌入式MSM结构的六方氮化硼深紫外光电探测器及其制备方法，属于半导体光电探测技术领域。本发明所述六方氮化硼深紫外光电探测器，自下而上由c轴蓝宝石衬底层、六方氮化硼层、嵌入式MSM电极结构层和六方氮化硼包层组成，其中嵌入式MSM电极结构层为叉指电极结构。本发明将MSM电极嵌入在六方氮化硼层内，并且在电极上方再覆盖一层六方氮化硼包层，相当于增大了曝光面积，可以最大程度增加光生载流子的收集范围；而六方氮化硼层内的载流子迁移率远高于层间迁移率，因而这种嵌入式MSM结构有利于提高器件的响应度和响应速度；同时电极嵌入在六方氮化硼薄膜中，也可以防止电极的脱落与沾污，从而保证器件的稳定性。
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公开(公告)号：CN113053732A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110273352.4
申请日：2021-03-15
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 一种以金刚石为衬底生长的高质量六方氮化硼薄膜及其制备方法，属于半导体材料外延生长技术领域。具体是以金刚石为衬底，将金刚石高温加热，使其表面充分石墨化，形成石墨缓冲层，然后再利用化学气相沉积、脉冲激光沉积或磁控溅射技术，在表面充分石墨化后的金刚石衬底上外延生长hBN薄膜。在相同的hBN薄膜生长工艺条件下，高温石墨化后的金刚石衬底上生长的hBN薄膜质量优于未经石墨化过程的金刚石衬底上生长的hBN薄膜，hBN薄膜的结晶质量和平整度均有提高，进一步可以直接用于垂直结构器件的电极的制备。
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公开(公告)号：CN112962082A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110273353.9
申请日：2021-03-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种以磁控溅射Cu薄膜为缓冲层的二维hBN薄膜及其制备方法，属于半导体材料外延生长技术领域。本发明利用磁控溅射技术在蓝宝石或石英等衬底上生长一层Cu薄膜作为缓冲层，然后再采用低压化学气相沉积技术在Cu缓冲层上外延生长二维hBN薄膜。与现在技术中使用的金属箔片相比，Cu缓冲层表面更加平整光滑，并且是Cu(111)晶面，与hBN晶格十分匹配，更适合于二维hBN薄膜的生长，Cu缓冲层的厚度可由Cu靶材的溅射工艺参数进行调节。采用本发明方法制得的二维hBN薄膜尺寸较大、质量较高，且Cu薄膜缓冲层可以作为垂直结构的hBN器件的底电极直接使用。
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公开(公告)号：CN111106202B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010030275.5
申请日：2020-01-13
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L31/108 , H01L31/0224 , H01L31/0216 , H01L31/032 , H01L31/18 , C23C14/06 , C23C14/18 , C23C14/35 , C23C14/58
Abstract: 一种基于氮化镁薄膜的光电探测器件及其制备方法，属于半导体光电探测器领域。首先采用磁控溅射或蒸镀技术在衬底上生长一层过渡金属电极，并利用湿法或干法刻蚀技术制备出叉指电极结构，然后采用反应射频磁控溅射方法在制备好叉指电极结构的衬底上生长Mg3N2薄膜，最后在Mg3N2薄膜上原位溅射生长一层BN或AlN薄膜作为Mg3N2保护层，从而得到基于Mg3N2薄膜的光电探测器件。本发明拓展了Mg3N2在光电功能材料与器件领域中的应用。BN或AlN薄膜不仅有效抑制了Mg3N2薄膜的水解，提高了Mg3N2薄膜的稳定性，而且在红外、可见光和大部分紫外波段都是透明的，是Mg3N2光电器件理想的光学窗口。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110323130A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910629571.4
申请日：2019-07-12
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L21/225 , H01L21/268 , H01L31/0288
Abstract: 一种铬掺杂黑硅材料及其制备方法，属于半导体光电材料技术领域。本发明通过在单晶硅衬底上采用射频磁控溅射技术沉积铬薄膜，将金属铬作为掺杂剂，采用飞秒激光脉冲辐照镀铬的单晶硅表面，从而制备铬掺杂黑硅材料。本发明方法制得的铬掺杂黑硅材料铬浓度为1020～1021cm-3，载流子浓度低于1017cm-3，该黑硅材料在紫外至近红外波段(0.25～2.2μm)具有吸收增强特性，且在红外区的吸收率具有良好的热稳定性，该发明方法制备的黑硅材料可应用于红外光电探测领域。
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公开(公告)号：CN116190472A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310201576.3
申请日：2023-03-06
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L31/0336 , H01L31/0224 , H01L31/0352 , H01L31/18
Abstract: 一种多光吸收层结构的宽光谱光电探测器及其制备方法，属于半导体光电探测技术领域。由硅衬底层1、氧化锌层2(厚度50～200nm)、具有叉指结构的掩埋式电极层3(叉指间距和叉指宽度均为3～20μm，对数为20～40对，厚度50～100nm，电极材料为金、铂或钛)和氧化镓覆盖层4(厚度50～150nm)组成，掩埋式电极层3的叉指结构掩埋于氧化镓覆盖层4中，掩埋式电极层3连接叉指结构的两侧电极未被氧化镓覆盖层4全部覆盖，裸露部分用于施加偏压。本发明利用不同禁带宽度的半导体材料作为光吸收层，在电场的作用下，叉指电极可以分离收集到不同光吸收层的光生电子‑空穴对而形成光电流，达到宽光谱探测的作用。
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公开(公告)号：CN109666913A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201910139644.1
申请日：2019-02-26
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种氮化镁(Mg3N2)薄膜及其制备方法，属于无机非金属材料领域。其是将高纯Mg靶和清洗后的衬底(硅、蓝宝石、石英、以六方氮化硼为缓冲层的硅、以六方氮化硼为缓冲层的蓝宝石等)放入射频磁控溅射生长室内，采用反应射频磁控溅射技术，利用高纯N2在强电场下电离形成等离子体与溅射出来的Mg反应，生成Mg3N2沉积在衬底上形成薄膜。本发明方法简单，成本低廉，安全可靠，无毒无害；同时可以通过调节Mg靶的靶距、溅射功率、溅射时间以及衬底温度等参数来控制薄膜的生长速率和薄膜厚度，可获得大面积、高质量的Mg3N2薄膜，实现薄膜的可控性以及重复性生长。
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公开(公告)号：CN114566566A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210185150.9
申请日：2022-02-28
Applicant: 吉林大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/09 , H01L31/0304
Abstract: 一种氮化铝日盲光电探测器及其制备方法，属于半导体光电探测技术领域。本发明以c面蓝宝石为衬底，采用反应射频磁控溅射技术在衬底上生长氮化铝薄膜，然后以“面对面”的退火方式改善氮化铝薄膜的结晶质量，再通过磁控溅射或电子束蒸发的方式在氮化铝薄膜上制备金属叉指电极，最终得到氮化铝日盲光电探测器。本发明制得的氮化铝探测器对波长小于210nm的日盲波段光有着较高的响应，其在50V偏压下的光电流高达291nA，响应度为0.51A/W。本发明工艺流程简单，成本低廉，适合批量生产，制备的氮化铝探测器可应用于日盲光电探测领域。
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公开(公告)号：CN112981348A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110186779.0
申请日：2021-02-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种Mg原位掺杂的P型六方氮化硼薄膜及其制备方法，属于半导体掺杂技术领域。采用射频磁控溅射技术，首先在衬底上进行第一层hBN薄层的溅射生长，然后再接着进行第一层Mg杂质源的溅射生长，每个溅射周期得到的膜厚为20～60nm，最后再溅射一层hBN薄层，避免Mg与外界环境直接接触。每个溅射周期的膜厚可由hBN靶的溅射时间、溅射功率、工作气压和靶距进行调节；Mg的掺杂浓度可由Mg靶的溅射时间、溅射功率、工作气压和靶距进行调节；然后按照所需要的膜厚和掺杂浓度多次重复上述溅射周期，从而获得空穴浓度很高的P型hBN薄膜。本发明不需要高温环境，可以与Si的集成工艺兼容，配合掩膜板可以较精确的实现区域可控掺杂。
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