具有非极性、半极性面的图形蓝宝石衬底、可见光通信光源及其制备方法

    公开(公告)号:CN110335924A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910546752.0

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非极性、半极性面的可见光通信光源及相应的图形蓝宝石衬底,选取一蓝宝石衬底加工出光栅状条形图案;在刻蚀工艺中讲台阶侧壁的角度进行优化,优化下一步的生长面角度;在此图形化蓝宝石衬底设计阻挡层,采用氧化硅薄膜作为外延阻挡层;利用化学气相外延法依次生长GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、电子阻挡层、p型GaN层,并公开了其生长方法。本发明利用非/半极性面在Ⅲ族氮化物极化调控上的优势减弱量子限制斯托克效应的影响,增加电子-空穴波函数在实空间上的交叠,提高载流子的辐射复合占比和速率,该方法适用于利用非极性、半极性面技术有效提高可见光通信性能。

    利用表面等离激元增强LED光通信器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN110311023A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910546744.6

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用表面等离激元增强LED光通信器件,在InGaN外延片上形成贯穿介质层、p型GaN层,深至电子阻挡层的阵列式纳米柱结构,所述纳米柱之间填充有金属纳米颗粒或纳米柱侧壁上镀有金属膜。并公开了其制备方法。本发明利用金属表面等离激元效应提高LED光源效率、增强光通信的调制宽带,经由PVD蒸镀、高温热处理、RIE、ICP技术制备纳米结构,使得二次蒸镀金属共振波长与多量子阱的发光波长相匹配,配合寿命谱测试结果修正金属周期、种类、尺寸、浓度等,最终将等离激元耦合状态下的载流子降低至皮秒量级。本方法可有效提高LED光源效率、增强光通信的调制宽带,是一种工艺相对简单、成本低且可靠性高的方法。

    一种控制GaN纳米线结构与形貌的分子束外延生长方法

    公开(公告)号:CN110284198A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910658713.X

    申请日:2019-07-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明涉及一种控制GaN纳米线结构与形貌的分子束外延生长方法。本发明公开了一种采用PA-MBE(分子束外延技术)制备高质量单晶GaN纳米线的方法,在Si衬底上先生长岛状AlN成核点,再在岛状AlN成核点上生长GaN纳米线。其特征在于:首先对Si衬底进行退火处理以获得洁净的重构Si表面,然后通过开发和优化AlN的成核层的生长方法和技术来制备岛状AlN成核点,并通优化退火温度和氮化时间来调控其分布及形貌,最后在优化的岛状AlN成核点上制备GaN纳米线。生长过程中,通过固定金属源束流和较高的N2plasma流量来设定Ⅴ/Ⅲ;采用反射高能电子衍射花样对成核过程进行实时原位监测。再通过优化衬底温度来制备质量较高,具有六方形貌的GaN纳米线。

    用于透明显示的GaN Micro-LED阵列器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN109841710A

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201910293737.X

    申请日:2019-04-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于透明显示的GaN Micro-LED阵列器件,将硅基GaN Micro-LED阵列器件的硅衬底层刻蚀掉,然后在硅衬底层的位置粘合上玻璃基板。并公开其制备方法。本发明的可用于透明显示的GaN Micro-LED阵列器件,首先在硅衬底上制备Micro-LED阵列器件,然后利用粘结键合和刻蚀技术将器件转移到玻璃基板上。本发明通过绝缘层使得Micro-LED阵列器件的漏电流更小,不易被氧化;使用硅衬底降低制备成本,更有利于走剥离衬底的路线;通过粘结键合、湿法腐蚀、等离子体刻蚀等方法,将GaN Micro-LED阵列器件从硅衬底转移到了玻璃基板上,实现了背面出光,可以用于透明显示。

    多孔网状结构GaN单晶薄膜、其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN109097834A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201811016835.0

    申请日:2018-09-03

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备多孔网状结构GaN单晶薄膜的方法,其步骤包括:在蓝宝石衬底上生长厚度范围在0.1-2微米的氧化镓薄膜;氨气气氛下氮化,形成多孔网格状分布的GaN/Ga2O3复合薄膜;氢氟酸腐蚀,得到多孔化结构的GaN单晶薄膜。该方法制得的多孔网状结构GaN单晶薄膜及其在作为GaN厚膜的衬底材料上的应用。本发明可得到高质量多孔网状结构GaN单晶薄膜。进一步再氮化还可以提高多孔网状结构GaN单晶薄膜的晶体质量。在上述多孔网状结构GaN单晶薄膜上进行厚膜GaN的卤化物气相外延生长,可以获得低应力高质量的GaN厚膜材料。

    采用分子束外延技术生长用于缓解/消除铝镓氮薄膜表面裂纹的超晶格插入层的方法

    公开(公告)号:CN108550518A

    公开(公告)日:2018-09-18

    申请号:CN201810440768.9

    申请日:2018-05-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用分子束外延技术生长用于缓解/消除铝镓氮薄膜表面裂纹的超晶格插入层的方法,使用分子束外延技术,通过控制生长参数,在衬底上同质外延一层GaN外延层,使用分子束外延技术,通过控制生长参数,在GaN外延层上外延超晶格插入层;使用分子束外延技术,通过控制生长参数,在超晶格插入层上外延一层AlxGa(1-x)N薄膜。本发明采用分子束外延技术在GaN外延层与AlxGa(1-x)N薄膜层之间生长超晶格插入层,能够缓解/消除AlxGa(1-x)N薄膜表面裂纹的问题。本发明还通过设计程序,能够方便、快速和精确地控制Ga源和Al源挡板的开闭状态和氮气的流量,可以解决手动控制带来的不便和误差等问题,进而实现高质量的超晶格插入层的外延生长。

    一种利用紫外软压印制备有序氮化镓纳米柱阵列的方法

    公开(公告)号:CN103383980B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310256681.3

    申请日:2013-06-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 利用紫外软压印制备有序氮化镓纳米柱阵列的方法,在氮化镓衬底上生长介质薄膜,利用紫外软压印双层胶剥离技术得到金属有序纳米柱(孔)结构,通过反应离子刻蚀方法得到直径变化可调的介质纳米柱(孔)结构,并利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀得到直径不同的氮化镓有序纳米柱(孔)阵列。在氮化镓衬底上生长包括SiO2、SiNx的一层介质薄膜,将PMMA和紫外固化胶依次旋涂在衬底样品表面;利用紫外软压印技术在紫外固化胶上形成大面积、低缺陷的有序纳米孔(柱)阵列结构,接着利用反应离子刻蚀技术刻蚀残余胶和PMMA,随后蒸镀金属薄膜剥离得到金属纳米柱(孔)阵列结构。反应离子刻蚀方法刻蚀介质薄膜层结构,得到直径变化可调的介质纳米柱(孔)结构。

    一种改善电流扩展的半导体器件

    公开(公告)号:CN104538523A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201510012923.3

    申请日:2015-01-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种改善电流扩展的半导体器件,其包括衬底以及形成于所述衬底上的电流扩展层和外延层,所述电流扩展层的材质为导电材料,且所述导电材料与形成所述外延层的半导体材料不相同,其电导率比外延层材料高,因而电流扩展的距离也要高。本发明的器件可以做到较大尺寸和功率,并不需要采用额外的用于电流扩展的电极延长或多个电极并联,从而改善电流扩展,提高了器件的均匀性、功率和效率。

    一种利用紫外软压印制备有序氮化镓纳米柱阵列的方法

    公开(公告)号:CN103383980A

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201310256681.3

    申请日:2013-06-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 利用紫外软压印制备有序氮化镓纳米柱阵列的方法,在氮化镓衬底上生长介质薄膜,利用紫外软压印双层胶剥离技术得到金属有序纳米柱(孔)结构,通过反应离子刻蚀方法得到直径变化可调的介质纳米柱(孔)结构,并利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀得到直径不同的氮化镓有序纳米柱(孔)阵列。在氮化镓衬底上生长包括SiO2、SiNx的一层介质薄膜,将PMMA和紫外固化胶依次旋涂在衬底样品表面;利用紫外软压印技术在紫外固化胶上形成大面积、低缺陷的有序纳米孔(柱)阵列结构,接着利用反应离子刻蚀技术刻蚀残余胶和PMMA,随后蒸镀金属薄膜剥离得到金属纳米柱(孔)阵列结构。反应离子刻蚀方法刻蚀介质薄膜层结构,得到直径变化可调的介质纳米柱(孔)结构。

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