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[发明专利]一种基于立体掩模衬底外延III族氮化物材料的表面平整化方法-CN202310718221.1在审
发明人：蒋盛翔;付建波;宗华;孟令海;胡晓东;罗郑彪 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01S5/30 文献下载
摘要：本发明涉及半导体技术领域，公开了一种基于立体掩模衬底外延III族氮化物材料的表面平整化方法，包括利用腐蚀液对III族氮化物c面、a面和m面的各向异性腐蚀速率差对外延生长后的III族氮化物材料层进行表面平整处理，所述表面平整处理为溶液腐蚀处理。本发明只需要将立体掩模衬底外延III族氮化物材料放置在特定的条件下的氢氧化钾和氯化钠混合溶液或磷酸和氯化钠混合溶液中进行化学湿法腐蚀，氯化钠可以增大凹凸不平的外延GaN层横纵向表面的腐蚀速率差异，氢氧化钾或磷酸溶液会对凹凸不平的外延III族氮化物材料层表面进行凸出部分的侧面腐蚀，使得整个外延片的GaN厚度一样高，从而达到全局平整化的目的。
一种基于立体衬底外延 iii 氮化物材料表面平整方法

[发明专利]基于空气隙调制折射率光限制层的氮化镓基激光二极管-CN202110774360.7在审
发明人：宗华;付建波;蒋盛翔;张晓蓉 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2021-07-08 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H01S5/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空气隙调制折射率光限制层的氮化镓基激光二极管，使用空气隙/GaN折射率调制层代替传统的“上限制层+接触层”，在衬底上依次层叠n型下光限制层、下波导层、有源区、电子阻挡层、上波导层和空气隙/GaN折射率调制层，所述空气隙/GaN折射率调制层是在p型GaN中周期性或非周期性排布空气隙。空气隙/GaN折射率调制层同时承载了竖直方向光场限制以及空穴注入的功能，相比于传统结构，具有更好的光场限制能力和电学性能。
基于空气调制折射率限制氮化激光二极管

[发明专利]一种防止侧向外延III族氮化物材料背面被刻蚀的方法-CN201910706285.3有效
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种防止侧向外延III族氮化物材料背面被刻蚀的方法。该方法使用特定条件的SOG工艺制备三维图形叠层掩模衬底结构中的SiO2填充层，使得制备的衬底表面不再有凹槽，防止底层掩模窗口形成的凹槽传递到顶层掩模中，从而在外延生长过程中防止氢气从背面刻蚀已经生长的GaN等III族氮化物材料。本发明还提供了采用SOG工艺制备三维图形叠层掩模衬底结构的方法。本发明可以解决叠层衬底侧向外延GaN等III族氮化物材料过程中背面被载气氢气刻蚀的问题，从而提高晶体质量和合拢后的表面平整度，显著提高了生产的良率，降低了外延生长的难度。
一种防止侧向外延 iii 氮化物材料背面刻蚀方法

[发明专利]一种基于3D叠层掩模衬底的外延层材料剥离方法-CN202010025960.9有效
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： H01L21/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于3D叠层掩模衬底的外延材料剥离方法，用于GaN等III‑V族化合物半导体材料的外延生长及剥离，属于光电子技术领域。本衬底结构包括衬底，衬底上依次设有底层掩膜层、中间层、顶层掩膜层；其中底层掩膜层的窗口与顶层掩膜层的窗口相互错开。本发明同时提供了该衬底结构的制备方法以及基于该结构的外延层剥离方法。与现有技术相比，本发明提供了一种更优化的可剥离方法，提高了剥离成功率，缩短了剥离时间，更具有使用价值。
一种基于叠层掩模衬底外延材料剥离方法

[发明专利]基于侧向外延技术的垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法-CN202210393704.4在审
发明人：付建波;蒋盛翔;宗华 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2022-04-14 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于侧向外延技术的垂直腔面发射半导体激光器及制备方法。该结构的核心是通过侧向外延技术解决预置下层DBR的难题，先预置DBR，然后在DBR上开窗口，用侧向外延技术将激光器的功能区长到DBR的上方，完成下DBR的制备，然后再通过常见工艺制备上DBR和两侧的金属电极，从而形成垂直腔面激光器。电注入方向与激光出射方向垂直，可以避免紫外波段VCSEL的电流扩展层对光场吸收的影响。本发明有利于减小对器件的损伤，提高良率和器件性能；很好地利用了侧向外延技术生长的高质量材料区，提高了晶体质量，提高了发光效率和寿命；电场方向为材料的非极化方向，能够有效的减小量子限制斯塔克效应，从而抑制器件在大电压下量子效率的降低和波长漂移。
基于侧向外延技术垂直发射半导体激光器及其制备方法

[发明专利]一种基于立体掩模衬底的MicroLED制备方法-CN202010504542.8有效
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2020-06-05 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于立体掩模衬底的MicroLED制备方法。该方法在异质衬底上制备立体掩模层；在所述异质衬底上利用所述立体掩模层外延生长III族氮化物材料；在所述III族氮化物材料上外延生长MicroLED结构层。该方法针对立体掩模衬底的特点和MicroLED较高的晶体质量要求，在立体掩模衬底上生长过程中，在沟道生长阶段插入预置应力层；在电极制作过程中使用SiNx替代常用的SiO2作为绝缘保护层；使用湿法腐蚀方法剥离衬底；采用KOH溶液处理MicroLED的底部以提高出光效率。
一种基于立体衬底 microled 制备方法

[发明专利]一种基于立体掩模衬底的半导体激光器制备方法-CN202010505086.9有效
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2020-06-05 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： H01S5/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于立体掩模衬底的半导体激光器制备方法。该方法在异质衬底上制备立体掩模层，所述立体掩模层包括第一层掩模、第二层掩模和位于第一层掩模、第二层掩模之间的中间填充层，所述第一层掩模的窗口与所述第二层掩模的窗口错开一定距离；在所述异质衬底上利用所述立体掩模层外延生长III族氮化物材料；在所述III族氮化物材料上外延生长激光器结构层。本发明能够在价格低廉的蓝宝石、Si等衬底上，配合有限步骤的简单工艺和生长步骤即可获得用于GaN基激光器外延的高质量衬底，显著降低了半导体激光器的制作成本，缩减了工艺步骤，提高了半导体激光器的制作效率。
一种基于立体衬底半导体激光器制备方法

[发明专利]一种双槽型3D图形叠层掩模衬底结构及其制备方法和外延生长方法-CN201910706284.9在审
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种双槽型3D图形叠层掩模衬底结构及其制备方法和外延生长方法，属于光电子技术领域。该双槽型3D图形叠层掩模衬底结构，包括一衬底，衬底上依次设有底层掩模层、顶层掩模层，顶层掩模层通过介质层与底层掩模层连接；底层掩模层设有周期性分布的底层窗口，顶层掩模层设有周期性分布的顶层窗口；每一个顶层窗口对应两个底层窗口，该两个底层窗口对称分布在其对应的顶层窗口的两侧。本发明同时提供了该衬底结构的制备方法以及基于该结构的外延层生长方法。本发明能消除由于晶格倾转带来的相邻条形合并形成的台阶，从而生长出大面积平整的高质量侧向外延氮化镓薄膜材料，对后续在此基础上进行大量的器件外延工作有非常关键的作用。
一种双槽型图形叠层掩模衬底结构及其制备方法外延生长

[发明专利]一种硅衬底上外延含Ga氮化物薄膜的叠层掩模方法和外延生长方法-CN201910706402.6在审
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： H01L21/205 文献下载
摘要：本发明涉及一种硅衬底上外延含Ga氮化物薄膜的叠层掩模方法和外延生长方法。该叠层掩模方法将三维叠层掩模的底层窗口的宽度变窄，使得所述底层窗口露出的用于成核的硅衬底的横向尺寸接近于含Ga氮化物最初形成的原子岛的尺寸。优选地，所述底层窗口的宽度为10～50nm。本发明减少了Si衬底上外延含Ga氮化物薄膜需要AlN预制层的工艺步骤，从而节省了时间，提高了生产效率，提高了产品良率，降低了生产成本。本发明的高质量材料生长技术在含Ga氮化物产业具有重要的应用价值。
一种衬底外延 ga 氮化物薄膜叠层掩模方法生长

[发明专利]一种基于叠层掩模衬底的衬底剥离方法-CN201910706403.0在审
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： C30B25/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于叠层掩模衬底的衬底剥离方法。该方法包括：1)使用MOCVD技术在三维叠层掩模衬底上生长III族氮化物材料，形成III族氮化物材料薄膜；2)使用HVPE技术在所述连续薄膜上生长III族氮化物材料，形成III族氮化物材料厚膜；3)通过冷却在三维叠层掩模衬底和III族氮化物材料厚膜之间产生应力，从而实现自分离。采用本发明方法，由于与衬底的弱连接性，可以在冷却过程中与衬底自分离，避免了使用激光剥离等昂贵技术，节省了工艺步骤和时间，显著提高了生产良率，提高了产品质量；采用的特制三维叠层掩模衬底能够配合MOCVD生长出高质量的薄膜，进而能够通过HVPE外延出高晶体质量的厚膜。
一种基于叠层掩模衬底剥离方法

[发明专利]一种3D叠层掩模衬底结构及其制备方法和外延生长方法-CN201910706418.7在审
发明人：张晓蓉;郑烨琳;冯筱;陈明兰 -专利权人： 北京飓芯科技有限公司
申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： C23C16/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种3D叠层掩模衬底结构及其制备方法和外延生长方法，属于光电子技术领域。本衬底结构包括一衬底，衬底上依次设有底层掩模层、顶层掩模层；其中，底层掩模层设有周期性分布的特殊图形窗口，分别可以是条形、正三角形、和正六边形(在平面内的对称性是与六方晶系III族氮化物材料如GaN材料的晶体对称性一致或其子集的图形)；顶层掩模层与底层图形周期相同，但相互错开。与现有技术相比，本发明提供了一种更优化的图形设计，同时提高了无位错外延膜的有效宽度，更具有使用价值，能够制备铺满整个衬底表面的连续平整的高质量外延层III族氮化物薄膜，能够更充分的兼容后续器件工艺。
一种叠层掩模衬底结构及其制备方法外延生长

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