公开(公告)号：CN113130296B

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202110300393.8

申请日：2021-03-22

Applicant: 苏州大学

Inventor： 曹冰 ,  徐立跃 ,  王钦华 ,  陈王义博 ,  李路 ,  杨帆 ,  蔡鑫 ,  李建洁 ,  陶佳豪

IPC: H01L21/02

Abstract: 本发明公开了一种六方氮化硼上生长氮化镓的方法，采用化学气相沉积法，在铜箔上生长得到六方氮化硼；降温处理使其表面出现连续且均匀的褶皱；将铜箔上具有褶皱的六方氮化硼转移到其它衬底上作为生长氮化镓的插入层；利用氧等离子体处理六方氮化硼褶皱；采用金属有机化学气相沉积法，生长低V/III比氮化镓成核层；采用金属有机化学气相沉积法，生长高V/III比氮化镓层。本发明采用氧等离子体处理六方氮化硼褶皱，在六方氮化硼褶皱处形成缺陷和原子台阶，以六方氮化硼褶皱边缘为成核点，侧向生长形成完整连续的氮化镓薄膜。侧向生长的过程也减少了外延层中的位错，进一步提高了氮化镓的晶体质量，具有很强的实用性。

公开(公告)号：CN117144328A

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202310435684.7

申请日：2023-04-21

Applicant: 苏州大学

Inventor： 曹冰 ,  陶佳豪 ,  李建洁 ,  蔡鑫

IPC: C23C16/26 ,  C23C16/30 ,  C23C16/50 ,  C23C16/56 ,  C30B25/04 ,  C30B29/40

Abstract: 本发明涉及一种基于图案化石墨烯掩膜制备氮化镓薄膜的方法，在衬底层的表面采用等离子体增强化学气相沉积法生长多层石墨烯层；将石墨烯层通过光刻和刻蚀制备图案化六方石墨烯掩膜结构；对掩膜结构进行无机清洗，去除窗口区域内刻蚀残留的氧化物，采用金属有机化学气相沉积法两步生长氮化镓外延层，氮化镓第一步先在六方掩膜的窗口成核生长，氮化镓第二步再横向生长向掩膜中心聚合，得到完整的氮化镓薄膜。采用本发明提供的技术方案，通过调控温度、压强和Ⅴ/Ⅲ比等生长参数改变氮化镓的生长模式，生长的氮化镓最终侧向合并，得到高质量的氮化镓薄膜。结果显示图案化六方石墨烯掩膜能有效降低氮化镓因失配而产生的高位错密度，弛豫氮化镓的应力，提高氮化镓的晶体质量。

公开(公告)号：CN116555723A

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310435656.5

申请日：2023-04-21

Applicant: 苏州大学

Inventor： 曹冰 ,  李建洁 ,  蔡鑫 ,  陶佳豪

IPC: C23C16/04 ,  C23C16/26 ,  C23C16/30 ,  C23C16/50 ,  C23C16/56 ,  C30B25/02 ,  C30B25/04 ,  C30B29/02 ,  C30B29/40 ,  C30B33/08 ,  H01L27/15 ,  H01L33/32

Abstract: 本发明公开了一种基于图案化石墨烯掩膜制备氮化镓薄膜及Micro‑LED器件的方法。在氮化镓衬底上进行PECVD沉积反应得到石墨烯层，采用刻蚀工艺得到长条状排列或方块形呈矩阵排列的石墨烯掩膜结构图案；采用MOCVD外延工艺，在MOCVD生长过程中改变温度、压强、V/III等条件，有效调控氮化镓沿着窗口和掩膜分界的台阶成核；通过不同时间的侧向外延生长，得到较低位错密度的氮化镓薄膜，及性能优的Micro‑LED器件。

公开(公告)号：CN113130296A

公开(公告)日：2021-07-16

申请号：CN202110300393.8

申请日：2021-03-22

Applicant: 苏州大学

Inventor： 曹冰 ,  徐立跃 ,  王钦华 ,  陈王义博 ,  李路 ,  杨帆 ,  蔡鑫 ,  李建洁 ,  陶佳豪

IPC: H01L21/02

Abstract: 本发明公开了一种六方氮化硼上生长氮化镓的方法，采用化学气相沉积法，在铜箔上生长得到六方氮化硼；降温处理使其表面出现连续且均匀的褶皱；将铜箔上具有褶皱的六方氮化硼转移到其它衬底上作为生长氮化镓的插入层；利用氧等离子体处理六方氮化硼褶皱；采用金属有机化学气相沉积法，生长低V/III比氮化镓成核层；采用金属有机化学气相沉积法，生长高V/III比氮化镓层。本发明采用氧等离子体处理六方氮化硼褶皱，在六方氮化硼褶皱处形成缺陷和原子台阶，以六方氮化硼褶皱边缘为成核点，侧向生长形成完整连续的氮化镓薄膜。侧向生长的过程也减少了外延层中的位错，进一步提高了氮化镓的晶体质量，具有很强的实用性。

公开(公告)号：CN219998246U

公开(公告)日：2023-11-10

申请号：CN202320916137.6

申请日：2023-04-21

Applicant: 苏州大学

Inventor： 李建洁 ,  曹冰 ,  蔡鑫 ,  陶佳豪

IPC: H01L33/02 ,  H01L33/06 ,  H01L33/32

Abstract: 本实用新型涉及一种Micro‑LED的器件结构，属于半导体发光二极管技术领域。它依次包括衬底、石墨烯层、u‑GaN层、n‑GaN层、量子阱层、AlGaN层、P‑GaN层，所述的石墨烯层为沉积于衬底上，刻蚀形成的呈矩阵排列的方块形石墨烯掩膜结构，在石墨烯层上生长覆盖u‑GaN层。本实用新型采用图案化石墨烯层，可在GaN模板上选择性生长Micro‑LED结构，能有效降低不同层内的位错密度，避免刻蚀对Micro‑LED结构造成的侧壁损伤，提高器件性能和发光效率。

公开(公告)号：CN220079259U

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202320916189.3

申请日：2023-04-21

Applicant: 苏州大学

Inventor： 陶佳豪 ,  曹冰 ,  李建洁 ,  蔡鑫

IPC: C30B29/38 ,  C30B25/04 ,  C23C16/34 ,  C23C16/04

Abstract: 本实用新型公开了一种石墨烯掩膜生长氮化镓薄膜的结构，属于半导体技术领域。它包括氮化镓薄膜层、掩膜层和衬底层，裸露衬底层的区域为窗口区域，石墨烯覆盖区域为掩膜区域，在衬底层的窗口区域氮化镓层成核生长并覆盖掩膜层表面；所述掩膜层为呈六方形图案排列的石墨烯掩膜层结构；所述的窗口区域宽度为3～5微米，掩膜区域的宽度为15～25微米。本实用新型提供的掩膜层结构能有效降低氮化镓薄膜因异质外延产生的高位错密度；石墨烯掩膜材料的弱范德华力使氮化镓克服失配问题，大幅降低氮化镓薄膜的应力；六方掩膜结构具有六个窗口区域有效加快氮化镓薄膜的合并时间；因氮化镓本身的各向异性特征，使用六方掩膜层生长的氮化镓薄膜具有更好的均匀性。