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公开(公告)号：CN110112061A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910428331.8
申请日：2019-05-22
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/02 , H01L21/335 , H01L29/20 , H01L29/205
Abstract: 本发明公开了一种分子束外延生长蓝宝石基AlGaN/GaN异质结结构的方法，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AlN插入层；使用分子束外延技术，通过控制生长参数，在AlN插入层上外延一层AlxGa(1-x)N层；使用分子束外延技术，通过控制生长参数，在AlxGa(1-x)N层上外延一层GaN盖帽层。本发明采用分子束外延技术在GaN外延层与AlxGa(1-x)N薄膜层之间生长不同厚度AlN插入层，能够优化AlxGa(1-x)N/AlN/GaN异质结中二维电子气低温输运的特性问题。
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公开(公告)号：CN108550518B
公开(公告)日：2020-03-24
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110284198B
公开(公告)日：2020-11-10
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。
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公开(公告)号：CN108330536B
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201810228701.9
申请日：2018-03-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种PA‑MBE同质外延高质量GaN单晶薄膜的制备方法，在C面GaN衬底上生长GaN薄膜，通过控制金属Ga源束流,衬底温度，氮气等离子体(N2plasma)流量和射频功率，生长出高晶体质量，高电子迁移率的单晶GaN薄膜。生长过程中，通过固定金属源束流，设定较低的生长速率；通过调节反射高能电子衍射(RHEED)的恢复时间，判定生长过程中的富Ga状态；通过调节衬底温度使得材料的生长模式从二维台阶生长模式+三维岛状生长模式转变为二维台阶生长模式。
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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。
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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。
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公开(公告)号：CN108330536A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810228701.9
申请日：2018-03-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种PA-MBE同质外延高质量GaN单晶薄膜的制备方法，在C面GaN衬底上生长GaN薄膜，通过控制金属Ga源束流,衬底温度，氮气等离子体(N2plasma)流量和射频功率，生长出高晶体质量，高电子迁移率的单晶GaN薄膜。生长过程中，通过固定金属源束流，设定较低的生长速率；通过调节反射高能电子衍射(RHEED)的恢复时间，判定生长过程中的富Ga状态；通过调节衬底温度使得材料的生长模式从二维台阶生长模式+三维岛状生长模式转变为二维台阶生长模式。
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