公开(公告)号：CN101330005A

公开(公告)日：2008-12-24

申请号：CN200810124346.7

申请日：2008-06-27

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  崔旭高 ,  陶志阔 ,  修向前 ,  韩平 ,  陈鹏 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: H01L21/205 ,  H01F41/22

Abstract: 本发明采用金属有机物化学气相外延生长技术MOCVD通过Mn掺杂，在蓝宝石衬底材料上生长GaMnN稀释磁性半导体，可获得多种浓度、具有明显的室温铁磁性的GaMnN稀释磁性半导体薄膜材料。该方法生长的Mn掺杂稀释磁性半导体材料GaMnN薄膜可用于自旋电子学器件，依据不同的器件应用生长不同的外延结构，可以制备自旋场效应管，自旋发光二极管，应用于量子计算等领域。本发明可有效地控制GaMnN材料的生长，获得高质量的Mn掺杂的GaN薄膜材料，研究发现Mn掺杂的GaN的本征磁性为顺磁性。本发明与现有的半导体材料生长工艺完全兼容，在材料生长掺杂技术以及生长工艺上属于首次。

公开(公告)号：CN101315881A

公开(公告)日：2008-12-03

申请号：CN200810124323.6

申请日：2008-06-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  严文生 ,  修向前 ,  韩平 ,  陈鹏 ,  陆海 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/02 ,  H01L21/8247 ,  C23C14/28

Abstract: LiNbO3/III族氮化物异质结铁电半导体薄膜制备方法，采用金属有机物化学气相淀积方法在(0001)面蓝宝石衬底上先生长AlN/AlGaN等异质结构材料作为缓冲层或复合衬底；然后在此缓冲层采用高纯5N的铁电材料作为靶材，用脉冲激光沉积方法在所述异质结构缓冲层或复合衬底上获得高质量铁电材料薄膜；控制生长腔的真空在10－3Torr以上；将衬底温度升至300－900度，然后向腔内通入高纯氧，氧压控制在5－90帕；调整激光器频率设置为5HZ，能量为300mJ，并预先将激光预溅射靶材3－5分钟，清洁衬底表面的污染；最后，将脉冲激光聚焦于靶材上，打开靶源在异质结构复合衬底生长LiNbO3/III族氮化物异质结构铁电半导体薄膜。

公开(公告)号：CN101315881B

公开(公告)日：2010-12-08

申请号：CN200810124323.6

申请日：2008-06-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  严文生 ,  修向前 ,  韩平 ,  陈鹏 ,  陆海 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: H01L21/00 ,  H01L21/02 ,  H01L21/8247 ,  C23C14/28

Abstract: LiNbO3/III族氮化物异质结铁电半导体薄膜制备方法，采用金属有机物化学气相淀积方法在(0001)面蓝宝石衬底上先生长AlN/AlGaN等异质结构材料作为缓冲层或复合衬底；然后在此缓冲层采用高纯5N的铁电材料作为靶材，用脉冲激光沉积方法在所述异质结构缓冲层或复合衬底上获得高质量铁电材料薄膜；控制生长腔的真空在10-3Torr以上；将衬底温度升至300-900度，然后向腔内通入高纯氧，氧压控制在5-90帕；调整激光器频率设置为5Hz，能量为300mJ，并预先将激光预溅射靶材3-5分钟，清洁衬底表面的污染；最后，将脉冲激光聚焦于靶材上，打开靶源在异质结构复合衬底生长LiNbO3/III族氮化物异质结构铁电半导体薄膜。

公开(公告)号：CN100533667C

公开(公告)日：2009-08-26

申请号：CN200810124346.7

申请日：2008-06-27

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  崔旭高 ,  陶志阔 ,  修向前 ,  韩平 ,  陈鹏 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: H01L21/205 ,  H01F41/22

Abstract: 本发明采用金属有机物化学气相外延生长技术MOCVD通过Mn掺杂，在蓝宝石衬底材料上生长GaMnN稀释磁性半导体，可获得多种浓度、具有明显的室温铁磁性的GaMnN稀释磁性半导体薄膜材料。该方法生长的Mn掺杂稀释磁性半导体材料GaMnN薄膜可用于自旋电子学器件，依据不同的器件应用生长不同的外延结构，可以制备自旋场效应管，自旋发光二极管，应用于量子计算等领域。本发明可有效地控制GaMnN材料的生长，获得高质量的Mn掺杂的GaN薄膜材料，研究发现Mn掺杂的GaN的本征磁性为顺磁性。本发明与现有的半导体材料生长工艺完全兼容，在材料生长掺杂技术以及生长工艺上属于首次。

公开(公告)号：CN101319400B

公开(公告)日：2012-07-04

申请号：CN200810024894.2

申请日：2008-05-19

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  陶志阔 ,  崔旭高 ,  陈鹏 ,  修向前 ,  韩平 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: H01L21/205 ,  C30B29/38 ,  C30B25/00 ,  C30B25/18 ,  H01F1/10 ,  H01F10/18 ,  H01F41/22

Abstract: Fe掺杂生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料合成方法是：采用MOCVD生长方法，(1)在蓝宝石衬底上高温氮化处理衬底材料，在MOCVD生长系统中通入H2、N2或H2和N2气体对蓝宝石衬底进行1000-1100℃温度下衬底表面处理，(2)生长低温GaN缓冲层，(3)生长高温GaN缓冲层，低温和高温GaN缓冲层的厚度均为0.5um-2um；(4)在GaN高温缓冲层上通过Fe掺杂控制合成生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料，在900-1150℃温度下通入流量范围分别为0.1-5slm、1-10sccm和15-200sccm的氨气、三甲基镓和二茂铁(CP2Fe)，生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料；生长腔压力保持5-500Torr。

公开(公告)号：CN101319400A

公开(公告)日：2008-12-10

申请号：CN200810024894.2

申请日：2008-05-19

Applicant: 南京大学

Inventor： 谢自力 ,  张荣 ,  陶志阔 ,  崔旭高 ,  陈鹏 ,  修向前 ,  韩平 ,  赵红 ,  刘斌 ,  李弋 ,  宋黎红 ,  崔颖超 ,  施毅 ,  郑有炓

IPC: C30B29/38 ,  C30B25/00 ,  C30B25/18 ,  H01L21/205 ,  H01F1/10 ,  H01F10/18 ,  H01F41/22

Abstract: Fe掺杂生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料合成方法是：采用MOCVD生长方法，(1)在蓝宝石衬底上高温氮化处理衬底材料，在MOCVD生长系统中通入H2、N2或H2和N2气体对蓝宝石衬底进行1000－1100℃温度下衬底表面处理，(2)生长低温GaN缓冲层，(3)生长高温GaN缓冲层，低温和高温GaN缓冲层的厚度均为0.5um－2um；(4)在GaN高温缓冲层上通过Fe掺杂控制合成生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料，在900－1150℃温度下通入流量范围分别为0.1－5slm、1－10sccm和15－200sccm的氨气、三甲基镓和二茂铁(CP2Fe)，生长GaFeN稀释磁性半导体薄膜材料；生长腔压力保持5－500Torr。