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公开(公告)号：CN109300980B
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201811118793.1
申请日：2018-09-25
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种高迁移率高空穴浓度P型AlGaN材料及其生长方法，属于半导体技术领域。解决了现有技术中P型AlGaN的迁移率低、空穴浓度低的问题。本发明的P型AlGaN材料，包括从下至上依次设置的氮化铝层、掺杂外延层和渐变外延层；氮化铝层为Al极性面；掺杂外延层的材料为Mg掺杂的P型AlGaN，掺杂外延层为金属面极性；渐变外延层为从下至上依次设置的多层结构，每层材料皆为非故意掺杂AlxGa1‑xN材料，且多层非故意掺杂AlxGa1‑xN材料的Al组分从下至上逐渐减少。该P型AlGaN材料基于极化诱导电荷同时将载流子迁移区域和杂质电离区域分离的思想，实现高迁移率和高空穴浓度。
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公开(公告)号：CN109378361B
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201811151586.6
申请日：2018-09-29
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/0304 , H01L31/107
Abstract: 一种实现低电压下AlGaN探测器雪崩倍增的方法属于半导体技术领域，解决了AlGaN探测器在高电场下性能崩塌，难以实现雪崩探测的问题。该方法包括如下步骤：选择蓝宝石、硅、碳化硅等用于氮化物外延的衬底材料；在步骤一所述的衬底材料上制作AlN模板；在步骤二所述的AlN模板制作Al组分从1逐渐变为0.4的p型AlGaN层，温度从1300℃梯度减小到1200℃变化；在步骤三所述的p型AlGaN层上制作Al组分为0.4的本征AlGaN层结构，温度保持在1200℃；在步骤四所述的本征AlGaN层结构上制作Al组分从0.4逐渐变为1的n型AlGaN层，温度保持在1200℃，三甲基镓梯度减小；在p型AlGaN层和n型AlGaN层分别制备电极，并且在电极上加负偏压，实现低电压下雪崩倍增。本发明具有工艺简单，效果显著，应用前景广阔等优点。
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公开(公告)号：CN110649108A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910922937.7
申请日：2019-09-27
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/101
Abstract: 一种基于氮化硼的紫外/红外双色探测器，属于半导体光电探测器技术领域。解决了现有技术中的紫外/红外双色探测器无法实现高效的紫外和红外的探测、受低温应用限制、原材料有毒、制备繁琐、制备中不可避免引入大量污染物等问题。本发明的双色探测器，由衬底、紫外探测器外延层和红外探测器外延层组成，紫外探测器外延层为连续层结构，固定在衬底的上表面上，材料为三维氮化硼，红外探测器外延层为连续层结构或图案化结构，固定在紫外探测器外延层的上表面上，材料为二维氮化硼。该双色探测器利用三维氮化硼的本征紫外吸收性能和二维氮化硼的声子极化红外吸收性能，实现紫外和红外的同时探测，该探测器使用不受低温限制，且安全环保、制备简单。
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公开(公告)号：CN109888612A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910307014.0
申请日：2019-04-17
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
Abstract: 电泵浦深紫外AlGaN半导体激光器及其制备方法涉及半导体激光器制造技术领域，解决了无法实现更短发光波长的问题，包括从下至上依次设置的衬底、AlN缓冲层、n型AlGaN限制层、n型AlGaN波导层、AlGaN有源层、p型AlGaN波导层、p面高反射率限制层，还包括设置在n型AlGaN限制层上且不连接n型AlGaN波导层的n面电极、设置在p型AlGaN波导层上且不连接p型AlGaN波导层的p面电极。方法包括在衬底上外延生长、p型掺杂；光刻、刻蚀电极图形；沉积金属电极；制备谐振腔面；腔面膜沉积。本发明降低了器件的阈值密度电流密度、提高器件的内量子效率、降低发光波长；制备方法工艺简单且应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN109830568A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910097665.1
申请日：2019-01-31
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/0232 , G02B5/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种原位生长Al等离激元纳米结构的方法。本发明的原位生长Al等离激元纳米结构的方法，在常规MOCVD生长AlGaN基探测器外延片的基础上，利用铝有机金属源受热分解的特性，在AlGaN基材料表面或是有源区原位生长Al的纳米结构，产生等离激元效应，为提高AlGaN基探测器外延片性能提供了新途径。本发明利用MOCVD方法在AlGaN基材料表面或是有源区原位生长Al等离激元纳米结构，制备Al等离激元结构的设备为生长AlGaN材料的高温MOCVD设备。本发明制备Al等离激元纳米结构的基本原理是MOCVD中的铝金属有机源受热分解的性能，在生长AlGaN基外延片的同时可以将Al等离激元生长在AlGaN基材料表面或是深入其有源区，更好的发挥其等离激元效应，从而提高AlGaN基紫外及深紫外探测器性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109713083A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201811653058.0
申请日：2018-12-29
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/105 , H01L31/0232 , B82Y20/00
Abstract: 本发明公开了一种原位生长Al等离激元提高AlGaN基PIN型探测器性能的方法，属于半导体技术领域。本方法主要解决了现有技术手段难以将Al等离激元制备到PIN结构AlGaN探测器本征吸收层，无法实现PIN结构AlGaN基紫外探测器增强的问题。该方法包括在衬底上生长AlN模板层；在AlN模板层上生长n-AlGaN外延层；在n-AlGaN外延层上生长含有Al纳米颗粒的i-AlGaN外延层等步骤。本发明充分利用Al等离激元对AlGaN探测器性能的增强作用，在难以提高AlGaN材料质量的情况下，为高灵敏度AlGaN紫外探测器的实现提供了新途径，而且工艺简单，结构新颖，可大面积应用，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN107681017B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201710879804.7
申请日：2017-09-26
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/105 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种自下而上生长AlGaN基紫外及深紫外探测器阵列的方法，属于半导体技术领域。本发明解决了AlGaN基探测器阵列制备过程中，刻蚀工艺需要有毒气体、刻蚀工艺复杂、刻蚀后器件存在漏电通道的问题，所述方法包括以下步骤：(1)生长N型AlGaN基材料；(2)制备掩膜材料；(3)制备生长窗口；(4)生长I型AlGaN基材料和P型AlGaN基材料；(5)分别在N型AlGaN基材料和P型AlGaN基材料上制备欧姆接触电极。本发明方法避免了AlGaN基探测器阵列制备过程中有毒气体的使用，解决了刻蚀台面存在漏电通道的问题，并且工艺简单，成本低廉，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN107768234A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710887680.7
申请日：2017-09-27
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L21/02 , H01L21/324
Abstract: 本发明涉及一种获得高质量AlN模板的方法，涉及半导体技术领域。本发明提供的获得高质量AlN模板的方法，利用异质衬底在MOCVD系统中外延生长AlN模板方法基础上，提出了利用PVD方法在异质衬底上沉积AlN薄膜，获得的AlN薄膜/异质衬底结构作为复合衬底外延生长AlN模板，并在氮气氛围下，利用高温热处理提高AlN模板的结晶质量，能够降低AlN材料的位错密度，提升AlN模板的结晶质量，为高性能宽禁带三族氮化物期间的制备以及大规模应用打下良好基础。该方法具有操作流程简单，工艺效果容易实现、AlN晶体质量提高显著等优点，具有广阔的应用前景，对宽禁带三族氮化物半导体器件的制备与大规模应用有重要意义。
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公开(公告)号：CN107681017A
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201710879804.7
申请日：2017-09-26
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
IPC: H01L31/105 , H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521 , H01L31/1848 , H01L31/105
Abstract: 本发明公开了一种自下而上生长AlGaN基紫外及深紫外探测器阵列的方法，属于半导体技术领域。本发明解决了AlGaN基探测器阵列制备过程中，刻蚀工艺需要有毒气体、刻蚀工艺复杂、刻蚀后器件存在漏电通道的问题，所述方法包括以下步骤：(1)生长N型AlGaN基材料；(2)制备掩膜材料；(3)制备生长窗口；(4)生长I型AlGaN基材料和P型AlGaN基材料；(5)分别在N型AlGaN基材料和P型AlGaN基材料上制备欧姆接触电极。本发明方法避免了AlGaN基探测器阵列制备过程中有毒气体的使用，解决了刻蚀台面存在漏电通道的问题，并且工艺简单，成本低廉，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN107587189A
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201710879856.4
申请日：2017-09-26
Applicant: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种集成热处理工艺的多腔室氮化物材料外延系统，属于半导体技术领域。本发明能够有效解决在氮化物材料生长时，利用异位热处理系统进行退火工艺处理后，二次外延材料外延生长与高温热处理过程中产生的样品污染而导致材料质量下降的问题。该系统包括金属有机物化学气相沉积设备、物理气相沉积设备、高温热处理设备、互联系统、源存储系统、输运系统、尾气处理系统和监测与控制系统。本发明将热退火工艺与金属有机化学气相沉积工艺集成在一起，为高温热处理工艺广泛应用于氮化物材料生长，获得高质量氮化物提供了一种有效方法。
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