公开(公告)号：CN107083539A

公开(公告)日：2017-08-22

申请号：CN201710239962.6

申请日：2017-04-13

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  张立胜 ,  王明星 ,  解楠 ,  秦志新 ,  于彤军 ,  王新强

IPC分类号： C23C16/34 ,  C23C16/02 ,  H01L21/02

CPC分类号： C23C16/303 ,  C23C16/0272 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262

摘要： 本发明实施例公开了一种AlN外延薄膜制备方法。方法包括：S1、采用溅射法在衬底沉积AlN成核层；S2、采用MOCVD生长方法，在所述AIN成核层上，外延生长AIN模板；S3、采用低温、高温循环交替的方法，继续生长AIN薄膜。本发明实施例首先采用溅射法溅射一层AlN，然后在MOCVD中采用温度调制生长的方法生长AlN薄膜，与现有技术相比，能制备出的原子级表面平整、低位错密度AlN薄膜。

公开(公告)号：CN108767055B

公开(公告)日：2020-09-01

申请号：CN201810373012.7

申请日：2018-04-24

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  王明星 ,  解楠 ,  孙元浩 ,  刘百银 ,  王新强 ,  秦志新

IPC分类号： H01L31/18 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/08

摘要： 本发明涉及一种p型AlGaN外延薄膜及其制备方法和应用。所述制备方法包括：在化学气相沉积法制备AlGaN过程中，对生长中断过程中Ga和Al金属原子的脱附速率进行控制，得到具有周期变化的AlxGa1‑xN/AlyGa1‑yN超晶格结构的p型AlGaN外延薄膜；其中，x

公开(公告)号：CN106350783B

公开(公告)日：2019-01-15

申请号：CN201610799873.2

申请日：2016-08-31

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  张立胜 ,  王明星 ,  国唯唯 ,  解楠 ,  孙元浩 ,  秦志新

IPC分类号： C23C16/44 ,  C23C16/34 ,  C23C16/52 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/18

CPC分类号： Y02P70/521

摘要： 一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法及AlGaN薄膜。本发明涉及一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法，所述方法包括：制备凹面图形化蓝宝石衬底；在所述衬底上沉积AlN成核层；在所述AlN成核层上，采用MOCVD法外延生长厚度为0.1μm～1μm的AlN层；在所述AlN层上采用MOCVD法外延生长AlGaN层，即得。本发明提供的方法基于图形化衬底实现有效的AlGaN侧向外延过程，充分利用倾斜面的镜像力作用降低AlGaN中的位错密度的同时，利用孔洞效应有效减少AlGaN中的应力，从而实现高质量AlGaN外延薄膜的制备，该方法对解决高Al组分AlGaN中高位错密度的控制难题提供了新的思路。

公开(公告)号：CN108155090A

公开(公告)日：2018-06-12

申请号：CN201711349704.X

申请日：2017-12-15

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  解楠 ,  王明星 ,  孙元浩 ,  刘百银 ,  秦志新

IPC分类号： H01L21/205 ,  H01L33/00 ,  H01L33/32 ,  H01L31/18 ,  H01L31/0304

摘要： 本发明涉及一种AlN外延薄膜及其制备方法和应用。本发明结合图形化蓝宝石衬底或AlN模板和高温退火两个核心环节，通过侧向外延过程和高温退火有效减少残余应力的途径，获得无裂纹、原子级平整、位错密度很低的AlN外延薄膜，对实现AlGaN基深紫外高性能发光和探测器件及产业应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN106350783A

公开(公告)日：2017-01-25

申请号：CN201610799873.2

申请日：2016-08-31

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  张立胜 ,  王明星 ,  国唯唯 ,  解楠 ,  孙元浩 ,  秦志新

IPC分类号： C23C16/44 ,  C23C16/34 ,  C23C16/52 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/18

CPC分类号： Y02P70/521 ,  C23C16/44 ,  C23C16/34 ,  C23C16/52 ,  H01L31/03048 ,  H01L31/18

摘要： 一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法及AlGaN薄膜。本发明涉及一种基于MOCVD侧向外延制备低位错密度AlGaN薄膜的方法，所述方法包括：制备凹面图形化蓝宝石衬底；在所述衬底上沉积AlN成核层；在所述AlN成核层上，采用MOCVD法外延生长厚度为0.1μm～1μm的AlN层；在所述AlN层上采用MOCVD法外延生长AlGaN层，即得。本发明提供的方法基于图形化衬底实现有效的AlGaN侧向外延过程，充分利用倾斜面的镜像力作用降低AlGaN中的位错密度的同时，利用孔洞效应有效减少AlGaN中的应力，从而实现高质量AlGaN外延薄膜的制备，该方法对解决高Al组分AlGaN中高位错密度的控制难题提供了新的思路。

公开(公告)号：CN108767055A

公开(公告)日：2018-11-06

申请号：CN201810373012.7

申请日：2018-04-24

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  王明星 ,  解楠 ,  孙元浩 ,  刘百银 ,  王新强 ,  秦志新

IPC分类号： H01L31/18 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/08

摘要： 本发明涉及一种p型AlGaN外延薄膜及其制备方法和应用。所述制备方法包括：在化学气相沉积法制备AlGaN过程中，对生长中断过程中Ga和Al金属原子的脱附速率进行控制，得到具有周期变化的AlxGa1‑xN/AlyGa1‑yN超晶格结构的p型AlGaN外延薄膜；其中，x

公开(公告)号：CN108364852A

公开(公告)日：2018-08-03

申请号：CN201810058645.9

申请日：2018-01-22

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  解楠 ,  王明星 ,  孙元浩 ,  刘百银 ,  王新强 ,  秦志新

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L33/00

摘要： 本发明涉及一种AlN外延薄膜及其制备方法和应用。所述AlN外延薄膜的制备方法，包括：(1)在(0001)面蓝宝石表面溅射AlN层；(2)制作具有纳米级凹面孔洞周期排列图形的AlN；(3)完成侧向外延聚合过程；(4)继续外延生长至目标厚度，得到AlN外延薄膜。本发明通过图形化溅射AlN模板和高温侧向外延两个核心环节，获得表面原子级平整、位错密度很低的AlN外延薄膜，对实现AlGaN基深紫外高性能光电器件及产业应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN108269887A

公开(公告)日：2018-07-10

申请号：CN201611258225.2

申请日：2016-12-30

申请人： 北京大学

发明人： 许福军 ,  沈波 ,  张立胜 ,  王明星 ,  解楠 ,  孙元浩 ,  秦志新

IPC分类号： H01L33/00

CPC分类号： H01L33/007

摘要： 本发明属于III族氮化物半导体制备技术领域，涉及低位错密度AlN外延薄膜的制备。该方法结合图形化蓝宝石衬底和预溅射AlN成核层两个核心关键环节，在此基础上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)实现侧向外延过程，获得表面平整、位错密度低的AlN薄膜。