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[发明专利]氢化物气相外延生长氮化镓膜中的氧化铝掩膜及制备方法-CN200510028370.7有效
发明人：雷本亮;于广辉;齐鸣;叶好华;孟胜;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-07-29 - 公布日： 2006-03-08 - 主分类号： H01L21/31 文献下载
摘要：本发明涉及一种氢化物气相外延氮化镓材料中采用多孔阳极氧化铝作为掩膜及其制备方法，其特征在于采用多孔阳极氧化铝作为GaN横向外延过生长的掩膜。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上沉积一层金属Al薄层，然后经电化学的方法阳极氧化后形成均匀的多孔网状阳极氧化铝，再放入HVPE系统中生长GaN层。多孔阳极氧化铝由于其孔径小(10nm～200nm)、陡直且分布均匀，可作为一种微区掩膜。由于气相外延的选择性，HVPE生长GaN时将选择生长在下层的GaN上，然后经过横向外延生长过程连接成完整的GaN膜。通过GaN的微区横向外延，降低了生长的GaN的位错密度，提高了GaN层的质量。简化了光刻制作掩膜的工艺，适合于批量生产时采用。
氢化物外延生长氮化中的氧化铝制备方法

[发明专利]直接或间接带隙组成的Ⅲ－V族含铝化合物的掺杂及方法-CN200510029096.5有效
发明人： 李爱珍;郑燕兰;李华;胡雨生;张永刚;茹国平;陈正秀 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-08-25 - 公布日： 2006-02-22 - 主分类号： H01L21/205 文献下载
摘要：本发明涉及由直接带隙二元系和间接带隙二元系组成的三元系III－V族含铝砷化物和锑化物的掺杂及方法，具体涉及AlInAs、AlGaAs和AlGaAsSb多元系外延材料及其在全铝组份变化范围的施主掺杂及方法。其特征包括了在磷化铟、砷化镓衬底上用气态源或固态源分子束外延生长的三种含铝多元系III－V族化合物外延材料铝铟砷、铝镓砷、铝镓砷锑在全全铝组份变化范围(0≤X_Al≤1)的施主掺杂方法。在全Al组份范围内存在施主掺杂隙，在保持恒定的施主束流强度下，其施主浓度随铝组份变化可相差2至4个数量级。本发明三种含铝三元系材料为中红外、远红外(THz)激光器势叠层和波导层材料，也是高速器件的垒层材料。
直接间接组成族含铝化合物掺杂方法

[发明专利]用于中红外分布反馈量子级联激光器的全息光栅刻蚀方法-CN200510029022.1有效
发明人：徐刚毅;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-08-24 - 公布日： 2006-02-22 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明涉及用于制备中红外量子级联激光器光栅的全息光栅刻蚀方法。包括基于用全息技术制备一级光栅，通过精确控制两束相干光束的夹角得到高精度的光栅周期，建立和优化适用于中红外量子级联激光器的全息光栅曝光系统、光栅刻蚀清洗工艺、适合光栅曝光的特殊光刻胶稀释液和显影液，显影过程光栅衍射效果和形貌的在线实时监控方法。具体工艺流程包括(1)光栅衬底的清洗；(2)涂布光刻胶；(3)光刻胶的前烘培；(4)在干涉系统中曝光；(5)显影；(6)光刻胶的坚膜；(7)光栅衬底的腐蚀；(8)除光刻胶。运用本发明已成功地制备出高质量7.6微米中红外单模可调谐InP基分布反馈量子级联激光器。本发明方法也适用於其它中远红外半导体激光器光栅制备。
用于红外分布反馈量子级联激光器全息光栅刻蚀方法

[发明专利]氢化物气相外延生长氮化镓膜中的金属插入层及制备方法-CN200510028366.0有效
发明人：雷本亮;于广辉;齐鸣;叶好华;孟胜;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-07-29 - 公布日： 2006-02-22 - 主分类号： C23C16/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓(GaN)膜中的金属插入层及制备方法，其特征在于采用了金属钨(W)插入层的结构。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上电子束蒸发一层W薄层，然后经高温退火后继续HVPE生长GaN层。金属钨插入层的引入，作用是产生微区掩膜，金属W薄膜在高温下会发生团聚，同时与W接触的下层的GaN会分解，使得金属W层形成分立的多孔网状结构，从而暴露出部分的GaN膜，由于气相外延的选择性，HVPE生长时GaN将选择生长在下层的GaN上，然后经过横向外延生长过程连接成完整的GaN膜。通过GaN的微区横向外延，降低了生长的GaN的位错密度。简单易行，适合于批量生产采用。
氢化物外延生长氮化中的金属插入制备方法

[发明专利]一种用于短脉冲大电流激光器驱动的一体化电源-CN200510027803.7有效
发明人：张永刚;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-07-15 - 公布日： 2006-02-15 - 主分类号： H02M3/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于短脉冲大电流激光器驱动的一体化电源，由脉冲发生器、脉冲电平转换器、脉冲驱动输出单元、低频直流控制单元以及电流监测输出端和触发电压输出端、激光器波长调谐的低频直流偏置输入端和偏置监控输出端构成。脉冲重复频率10－100KHz，脉冲宽度范围100ns－1μs，且分别独立可调。驱动脉冲电压幅度可在一伏至数十伏范围内设定，电流达数安培乃至数十安培，驱动脉冲电流的占空比调节范围可超过二个数量级，具有高的稳定度，不仅可通过低频或直流偏置对半导体激光器的激射波长进行调谐，而且可用示波器实时测量激光器驱动电流脉冲的波型和幅度，由触发脉冲进行同步。是一种普适的半导体激光器脉冲电源，通用性强。
一种用于脉冲电流激光器驱动一体化电源

[发明专利]磷化铟基量子级联激光器原子层尺度外延材料质量控制方法-CN200510029274.4有效
发明人： 李爱珍;林春;李华;李存才;胡建;顾溢;张永刚;徐刚毅 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-08-31 - 公布日： 2006-02-08 - 主分类号： H01S5/30 文献下载
摘要：本发明涉及用气态源分子束外延技术生长含砷含磷量子级联激光器结构原子层尺度外延材料质量控制方法。包括：(1)外延层原子层界面砷/磷原子混凝控制方法；(2)外延层的组份均匀性的控制；(3)外延层厚度的控制以及(4)外延层施主掺杂的控制方法。上述四方面质量控制已成功地用气态源分子束外延一步生长方法制备出一系列25级至100级含400－2200层的中红外波段InP基含砷含磷InP/InAlAs/InGaAs量子级联激光器结构材料。所制备的400－2200层的QCL结构都能做出优质器件，表明本发明的QCL原子层尺度外延材料质量控制方法是成功的。其思路也适合于其它III－V族化合物半导体材料与器件。
磷化量子级联激光器原子尺度外延材料质量控制方法

[发明专利]磷化铟基含砷含磷量子级联激光器结构及不间断生长法-CN200510029275.9有效
发明人： 李爱珍;陈建新;李华;徐刚毅;张永刚;林春;杨全魁;李存才;胡建 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-08-31 - 公布日： 2006-02-08 - 主分类号： H01S5/30 文献下载
摘要：本发明涉及中红外低阈值电流密度InP基含砷含磷量子级联激光器结构及其不间断连续生长制备方法。其特征是：(1)四种中红外InP基含砷含磷量子级联激光器结构。这四种QCL结构的特点是：(a)都包括了InP基含砷含磷GaInAs/AlInAs/GaInAs/InP/InP或GaInAs/InP/ GaInAs/AlInAs/InP/InP；(b)只采用硅一种施主掺杂剂；(c)采用InP/InP复合下波导包裹层；在InP和GaInAs间相互过渡时采用InP/GaInAs或GaInAs/InP数字递变超晶格层；(d)在有源区/注入区两侧加预注入加强层。(2)中红外InP基含砷含磷量子级联激光器结构不间断连续生长方法的特点是只用一台气态源分子束外延系统完成整个InP基含砷含磷量子级联激光器结构的不不间断连续生长，所研制的QCL器件具有低阈值电流密度的特点。
磷化铟基含砷含磷量子级联激光器结构不间断生长

[发明专利]磷化铟基中红外波段量子级联激光器缓冲层及其制备方法-CN200510028755.3有效
发明人： 李爱珍;陈建新;徐刚毅;张永刚 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-08-12 - 公布日： 2006-02-08 - 主分类号： H01S5/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型InP基量子级联激光器异质结构多功能缓冲层及制作方法。其特征在于(a)所述的一种结构是在10¹⁸cm^－3高施主掺杂InP衬底上外延生长1－5×10¹⁷cm^－3电子浓度的InP缓冲层；(b)所述的另一种结构是在具较高位错密度的1－5×10¹⁷cm^－3低掺施主浓度的InP衬底上外延生长0.8－3×10¹⁷cm^－3电子浓度的InP缓冲层。该缓冲层可作为降低中红外折射率色散的下波导包裹终止层、有源区电流扩散终止层、腐蚀终止层、改善衬底与外延层界面质量的吸杂层。具有改善、提高InP基异质结构材料与器件性能的多功能、多用途特点。
磷化铟基中红外波段量子级联激光器缓冲及其制备方法

[发明专利]一种束源炉断电或误操作用的保护系统、构建方法及应用-CN200510023749.9有效
发明人：张永刚;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-02-02 - 公布日： 2005-08-03 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种束源炉断电或误操作用的保护系统、构建方法及应用，包括在多种可能的断电或误操作状态下对各种型号规格的束源炉及其坩埚进行有效保护的系统以及相关部件的参数确定的规则。本发明提供的保护系统包括三个子系统，分别是用于断电或误操作状态下对束源炉进行短时间或缓慢降温的储能电源；对束源炉的工作状态进行自动切换和对蓄电池进行充电控制的充电控制以及作为充电电源的AC/DC变换器。它或用于各类分子束外延设备或适用于其他在断电及误操作状态下需要保证有关高温部件缓慢降温的系统。具有系统结构简单，高的可靠性及成本较低，接入方便，对原有系统无不良影响等特点。是一种普适的系统，具有很好的通用性。
一种束源炉断电作用保护系统构建方法应用

[发明专利]锑化物及其器件的表面钝化方法-CN200410093249.8无效
发明人： 李爱珍;张雄;齐鸣;张永刚 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2004-12-17 - 公布日： 2005-08-03 - 主分类号： H01L21/306 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型的锑化物及其器件的表面硫钝化方法。包括钝化前的表面预处理与表面硫钝化方法。本发明的锑化物表面处理方法克服了常规表面腐蚀形成的高低不平的粗糙表面与界面形貌，获得了致密的平整光滑表面和界面形貌，保证后续腐蚀速率和器件工艺可控；所发明的锑化物中性硫化氨钝化技术比传统的碱性硫化氨钝化技术有更好的钝化效果，有效地提高了探测器的响应度和探测率。所提出的锑化物硫钝化过程的物理化学机制有力地阐明了本发明的依据并指导了锑化物硫钝化技术的发展。本发明提供的表面钝化的方法适用于提高锑化物表面平整度和器件性能。
锑化物及其器件表面钝化方法

[发明专利]抑制锑化物硫钝化失效的保护层及其生成方法-CN200410093247.9无效
发明人： 李爱珍;张雄;齐鸣 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2004-12-17 - 公布日： 2005-08-03 - 主分类号： H01L21/318 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型的抑制锑化物硫钝化失效的保护层及其生成方法，其特征在于绝缘Si₃N_x薄膜作为失效保护层材料及其抑制硫钝化失效的机制和在硫钝化层上淀积绝缘Si₃N_x薄膜保护层的技术。本发明是在研究硫钝化失效的物理化学过程基础上在钝化的表面低温PECVD淀积Si₃N_x有效地解决了硫钝化退化。本发明适用于提高化合物半导体器件性能。
抑制锑化物硫钝化失效保护层及其生成方法

[发明专利]采用砷化镓基含磷材料的紫外增强光电探测器及制作方法-CN200510023173.6有效
发明人：张永刚;刘天东;李爱珍;齐鸣 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2005-01-07 - 公布日： 2005-06-29 - 主分类号： H01L31/101 文献下载
摘要：本发明涉及基于砷化镓基含磷化合物半导体材料的紫外增强光电探测器及制作方法，其特征在于以半绝缘砷化镓单晶材料作为探测器的衬底，在其上采用外延方法生长特定的宽禁带含磷化合物薄膜材料作为有源光吸收层和窗口层，以达到紫外增强光吸收效果并消除其对红外光的响应，并采用合适的掺杂方式在其中构成PN结。外延材料采用特定的选择刻蚀工艺制作出台面结构，经钝化保护后制作出接触电极，并选用相应的抗反射增透膜进一步提高其短波响应。此种光电探测器可应用于火焰探测、紫外和可见光波段光度测量、尾焰跟踪、生物及化学气体检测、紫外线防护等方面，并可与红外波段的光电探测器进行单片或混合集成构成双色探测器。
采用砷化镓基含磷材料紫外增强光电探测器制作方法

[发明专利]氢化物气相外延生长氮化镓膜中的低温插入层及制备方法-CN200410053351.5有效
发明人：于广辉;雷本亮;叶好华;齐鸣;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2004-07-30 - 公布日： 2005-03-02 - 主分类号： C23C16/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓膜中的低温插入层及制备方法，其特征在于在GaN膜的HVPE制备过程中采用了低温AlN插入层的结构。在HVPE制备GaN膜的过程中，先在GaN模板上低温沉积一层AlN薄层，然后经高温退火后继续HVPE生长GaN层。低温AlN插入层的引入，释放了低温AlN层上继续生长的GaN膜中的应力，从而提高了GaN层的质量。这种方法简单易行，且对于低温AlN层的结晶质量要求不高，适合于科学实验和批量生产时采用，AlN层可以采用化学气相沉积、分子束外延或溅射等方法制备的。
氢化物外延生长氮化中的低温插入制备方法

[发明专利]改进氢化物气相外延生长氮化镓结晶膜表面质量的方法-CN200410053350.0有效
发明人：于广辉;雷本亮;叶好华;齐鸣;李爱珍 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2004-07-30 - 公布日： 2005-03-02 - 主分类号： H01L21/205 文献下载
摘要：本发明涉及一种In改进氢化物气相外延生长氮化镓结晶膜表面质量的方法，特征在于在HVPE生长GaN的过程中采用了In辅助外延生长。它是通过在HVPE反应室中同时放置镓(Ga)舟和In舟来实现的。Ga舟和In舟放在相同的温区，或放在不同的温区，HCl气体流过Ga舟和In舟，通过对于产生的InCl和GaCl的量进行调节，满足生长的需要。GaN结晶膜的生长温度为1000－1100℃，在此温度下不会形成InGaN合金，其他条件与通常的HVPE生长GaN的条件相同。由于In的引入，Ga原子的表面迁移长度增加，而这对于生长速度很高的HVPE生长方式非常重要，可以使得生长的GaN的表面的平整度得到改进，且降低GaN结晶膜中的缺陷位错密度。
改进氢化物外延生长氮化结晶表面质量方法

[发明专利]一种用于半导体材料特性表征的方法及其系统-CN200310122883.5无效
发明人：张永刚;李爱珍;齐鸣 -专利权人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请日： 2003-12-30 - 公布日： 2004-12-22 - 主分类号： G01N21/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于半导体材料特性表征的方法及其系统，属于半导体测试技术领域。本发明特征在于采用两个或多个不同波长的单色微光器作为测量光源；用材料的光电导、光伏或光电容等信号作为响应信号，对测量光源进行变频调制，采用锁相放大技术测量光源的调制频率与响应信号幅度间关系，对测量数据进行处理拟合，从而获得有关材料特性的数据。提供的系统由两台或多台不同的波长的单色微光器及进行波长切换的反射镜光路；光调制器、偏置电源、偏置网络及样品架；弱信号扦测的锁相放大器以及计算机控制的数据采集的记录等五部分组成。本发明适用于各类薄膜，外延微结构及体材料半导体特性的测量和表征。
一种用于半导体材料特性表征方法及其系统

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