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公开(公告)号：CN118039455A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202211415099.2
申请日：2022-11-11
申请人： 北京大学
IPC分类号： H01L21/02
摘要： 本发明公开一种高晶体质量AlN薄膜及其制备方法和应用。本发明提供的AlN薄膜，其具有如下特征：(1)表面平整度达到0.1nm以下；(2)位错密度小于1.0×108cm‑2。本发明首次提出对AlN/衬底进行特定图形化制备，保障了AlN外延层与模板面内晶格对称性的一致，并在其上进行AlN可控侧向外延，实现特定晶面的可控聚合过程，极大减少晶柱扭曲，大幅减少位错增殖，从而实现位错密度低、表面原子级别平整的AlN薄膜。
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公开(公告)号：CN115132565A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110322125.6
申请日：2021-03-25
申请人： 北京大学
IPC分类号： H01L21/02 , H01L21/324 , H01L31/0304 , H01L33/32
摘要： 本发明属于III族氮化物半导体制备技术领域，具体涉及高晶体质量AlN薄膜及其制备方法和应用。本发明所述的AlN薄膜，其含有金属原子空位，且所述金属原子空位的浓度为过饱和浓度。本发明在AlN生长过程中，有意地引入具有低脱附能的异质金属原子，并通过热处理使异质金属原子向表面扩散并脱离晶格，从而在AlN薄膜内产生过饱和浓度的金属原子空位；利用该空位能够促进AlN薄膜中贯穿位错的攀移，进而弯折，发生湮灭或反应，不再向上延伸，从而有效减少贯穿位错密度并实现原子级别平整表面。同时，本发明提供的AlN薄膜的制备方法具有效率高、重复性好的特点，适合大力推广。
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公开(公告)号：CN114171652A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202010954991.2
申请日：2020-09-11
申请人： 北京大学
摘要： 本发明属于光电子发光器件技术领域，具体涉及一种提高AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)光提取效率的结构及其应用。所述提高AlGaN基DUV‑LED光提取效率的结构，其p型层由p‑AlGaN层及p‑GaN层组成；所述p‑AlGaN层具有超晶格结构；所述p‑GaN层的厚度控制在2‑10nm之间；所述p型欧姆接触金属为Ag纳米点/Al的复合金属。本发明所述结构可在保证电学性能的前提下具有更高的光提取效率LEE，进而提高其外量子效率EQE，提高了DUV‑LED器件性能。
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公开(公告)号：CN108878265A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810714565.4
申请日：2018-07-03
申请人： 北京大学
CPC分类号： H01L21/02389 , C30B25/183 , C30B25/186 , C30B29/406 , H01L21/02458 , H01L21/02507 , H01L21/0262
摘要： 本发明公开了一种在Si(100)衬底上生长单晶氮化镓薄膜的方法，包括：在Si(100)衬底上形成非晶SiO2层；将单晶石墨烯转移至Si(100)/SiO2衬底上；对单晶石墨烯表面进行预处理，产生悬挂键；生长AlN成核层；外延生长GaN薄膜。由于Si(100)表面重构产生两种悬挂键，导致氮化物生长时晶粒面内取向不一致而不能形成单晶，本发明以非晶SiO2层屏蔽衬底表面的两种悬挂键信息，并由石墨烯提供氮化物外延生长所需的六方模板，外延得到了连续均匀的高质量GaN单晶薄膜，为GaN基器件与Si基器件的整合集成奠定了良好的基础。
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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
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。
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公开(公告)号：CN104409556B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201410738690.0
申请日：2014-12-05
申请人： 北京大学
IPC分类号： H01L31/111 , H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521
摘要： 本发明公开了一种氮化物复合势垒量子阱红外探测器及其制备方法。本发明的量子阱红外探测器的多量子阱为包含多个周期的复合势垒和势阱，其中，复合势垒为包括平带势垒和尖峰势垒的双层结构；通过极化调制的方法形成平带势垒，平带势垒以上的能级相互耦合形成准连续态，进而形成光电流的通路；通过增加平带势垒的厚度，可以在光电流信号强度基本不变的情况下，抑制暗电流的背景噪声，进而提高信噪比。本发明利用低温精细外延设备控制有源区界面以及各层厚度，可以获得高质量的外延晶片；多量子阱采用III族氮化物材料，可以实现全红外光谱窗口的光子探测；本发明的探测器在液氦温区成功探测到光电流信号，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN104392909A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410542286.6
申请日：2014-10-14
申请人： 北京大学
IPC分类号： H01L21/205 , H01L21/02
CPC分类号： H01L21/0254 , H01L21/0262
摘要： 本发明公开了一种AlN外延薄膜生长方法，所述方法包括以下步骤：S1、衬底烘烤；S2、低温沉积AlN，形成成核层；S3、升温退火；S4、以高氨气和金属有机源的摩尔流量比(V/III比)生长AlN；S5、以低V/III比生长AlN；S6、依次、多次重复执行步骤S4、S5。本发明提供的方法是通过采用高低V/III比，交替生长的多层结构来实现低位错密度、无裂纹和表面平整的AlN外延薄膜的制备。
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公开(公告)号：CN114171652B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202010954991.2
申请日：2020-09-11
申请人： 北京大学
摘要： 本发明属于光电子发光器件技术领域，具体涉及一种提高AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)光提取效率的结构及其应用。所述提高AlGaN基DUV‑LED光提取效率的结构，其p型层由p‑AlGaN层及p‑GaN层组成；所述p‑AlGaN层具有超晶格结构；所述p‑GaN层的厚度控制在2‑10nm之间；所述p型欧姆接触金属为Ag纳米点/Al的复合金属。本发明所述结构可在保证电学性能的前提下具有更高的光提取效率LEE，进而提高其外量子效率EQE，提高了DUV‑LED器件性能。
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公开(公告)号：CN111900097B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202010595872.2
申请日：2020-06-28
申请人： 北京大学
IPC分类号： H01L21/66
摘要： 本发明公开了一种检测宽禁带半导体中深能级缺陷态的方法，利用在高温下仍然能保持很好的二极管特性的重‑轻‑重掺杂pn二极管样品结构，通过测量不同填充电压的高温深能级瞬态电容谱来同时获得样品内的多子陷阱和少子陷阱的信号，最终利用阿列纽斯曲线得到样品内的深能级缺陷态能级位置和浓度的信息。本发明方法简单且快捷有效，能够精确地测定宽禁带半导体中深能级缺陷态的能级位置和浓度，对于研究宽禁带半导体材料中的深能级缺陷态能级位置和浓度及其对器件应用的影响将发挥重要的作用。
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公开(公告)号：CN114875482A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210281153.2
申请日：2022-03-21
申请人： 北京大学
摘要： 本发明涉及III族氮化物半导体制备技术领域，具体涉及一种电子浓度高、电阻率低，且具有原子级平整的表面形貌的n型AlGaN的制备方法。所述n型AlGaN的制备方法包括两个关键步骤，一是增大蓝宝石衬底的斜切角，二是降低n‑AlGaN层的外延温度。本发明通过使用较大斜切角的蓝宝石衬底，使得衬底表面台阶宽度变窄，如此可使得n型AlGaN生长时满足二维生长模式所需要的吸附原子扩散长度变短，为较低生长温度情况下仍然维持二维生长、并能保持较高的生长速度打开控制窗口；在此基础上再进一步降低外延n‑AlGaN层的温度，有效抑制了金属空位的形成，缓解了金属空位对电子的补偿作用，从而可在保证表面形貌原子级平整的前提下，显著提高n型AlGaN中的电子浓度，并降低电阻率。
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