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[发明专利]气体传感器的制备方法及气体传感器-CN202011581167.3有效
发明人：卢红亮;陈丁波;李煜淳 -专利权人：光华临港工程应用技术研发（上海）有限公司
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种气体传感器的制备方法及气体传感器，所述方法包括以下步骤：提供一晶圆，所述晶圆具有硅衬底和表面的缓冲层；在所述缓冲层表面生长一N型半导体层；刻蚀所述N型半导体层、缓冲层、以及部分硅衬底，形成沟槽；在所述N型半导体层表面的两侧形成电极；在所述N型半导体层、缓冲层、以及硅衬底表面形成一导电层；去除多余的导电层，形成覆盖沟槽处晶圆的导电层；在所述导电层处生长纳米线，在沟槽中形成悬空纳米线。本发明提供了一种具有较低接触电阻和工作电压，且无需退火处理的，基于原位桥接生长ZnO纳米线的气体传感器，有利于实现大规模制备高性能片上气体传感器。
气体传感器制备方法

[发明专利]基于氮化镓异质结薄膜的双极型光电二极管及其制备方法-CN202210279033.9在审
发明人：卢红亮;陈丁波 -专利权人：复旦大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于氮化镓异质结薄膜的双极型光电二极管及其制备方法。氮化镓异质结薄膜的主体结构为SiN/GaN/AlyGa1‑yN/AlN/GaN。阴极与异质结界面的二维电子气形成欧姆接触，在SiN介电层上的半透明金属阳极与氮化镓异质结形成金属‑绝缘体‑半导体（MIS）结构。由于异质结薄膜中具有的对立的极化电场，这种基于氮化镓异质结的MIS光电二极管在不同能量的紫外光激发下可以产生不同方向的光电流。本发明的基于硅衬底上氮化镓异质结薄膜的双极型光电二极管工艺简单，性能稳定，能够与CMOS工艺兼容，可以作为未来多功能光电集成芯片及系统中的高性能光电探测单元。
基于氮化镓异质结薄膜双极型光电二极管及其制备方法

[发明专利]气体传感器的制备方法及气体传感器-CN202011581584.8有效
发明人：卢红亮;陈丁波 -专利权人：光华临港工程应用技术研发（上海）有限公司
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： H01L29/205 文献下载
摘要：本发明提供了一种气体传感器的制备方法和气体传感器，所述方法包括：提供一表面具有GaN缓冲层的Si衬底；在所述GaN缓冲层上形成外延叠层，所述外延叠层从下向上依次为GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层、以及GaN帽层；刻蚀所述外延叠层，形成台阶状异质结构，同时实现器件隔离；形成欧姆接触电极和肖特基接触电极，所述欧姆接触电极位于所述GaN帽层上，所述肖特基接触电极位于刻蚀区域底部的GaN缓冲层上；退火；形成敏感材料层，所述敏感材料层连接所述异质结构和所述肖特基接触电极。本发明降低了气体传感器的开启电压和功率损耗。同时缩短了敏感材料层与二维电子气之间的距离，载流子的传输不再隧穿通过AlGaN势垒层，保持高的迁移率，器件具有更高的灵敏度。
气体传感器制备方法

[发明专利]氮化镓电子器件的欧姆接触的制备方法-CN201711287917.4有效
发明人：李国强;刘智崑;陈丁波;万利军 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2017-12-07 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： H01L29/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种氮化镓电子器件的欧姆接触的制备方法，在氮气氛围下，采用激光扫描含钛金属电极，通过激光引发含钛金属电极与氮气的化学反应，形成氮化钛欧姆接触；单位面积含钛金属电极的总化学反应时间小于0.01s。本发明所获得的欧姆接触的接触电阻小，反应时间短，而且GaN薄膜材料的电性能不受影响。本发明是一种快速的氮化镓器件欧姆接触制备方法，对于实现高性能的氮化镓电子器件同时提高生产效率有重要的意义。
氮化电子器件欧姆接触制备方法

[发明专利]具有双工作模式的氮化镓集成场效应晶体管及其制备方法-CN202011221337.7有效
发明人：卢红亮;陈丁波;张卫 -专利权人：复旦大学
申请日： 2020-11-05 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有双工作模式的氮化镓集成场效应晶体管及其制备方法。采用选区外延生长的方法，在AlGaN/GaN异质结侧壁生长p‑GaN形成p‑GaN/2DEG结。分别在p‑GaN和AlGaN/GaN异质结上制备p型和n型欧姆接触电极，在p‑GaN/2DEG结的AlGaN/GaN异质结一侧制备绝缘栅电极。本发明的GaN集成场效应晶体管同时具有增强型和耗尽型工作模式，同时采用基于AlGaN/GaN异质结的选区外延工艺避免制备互联金属，提高了集成器件的功能性，降低了集成器件的寄生效应，在高性能GaN功率器件和逻辑器件领域具有广泛的应用前景。
具有双工模式氮化集成场效应晶体管及其制备方法

[发明专利]一种基于氮化镓微型发光二极管和光电三极管的单片集成器件及其制备方法-CN202111215134.1在审
发明人：卢红亮;陈丁波 -专利权人：复旦大学
申请日： 2021-10-19 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： H01L31/153 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于氮化镓微型发光二极管和光电三极管的单片集成器件及其制备方法。本发明在AlGaN/GaN异质结基板上通过选区外延生长制备微型发光二极管microLED，并与AlGaN/GaN界面的二维电子气原位形成电连接。本发明中，micro‑LED采用自下而上方法制备，从根本上消除了侧壁损伤，能够有效提高器件性能。同时，由于集成了microLED和紫外光电探测器，使得本发明的单片集成器件具有发射信号和接收信号的双重功能，可以作为光通信中的收发单元和光互连单元。
一种基于氮化微型发光二极管光电三极管单片集成器件及其制备方法

[发明专利]一种HEMT器件纳米栅极的制备方法-CN201810174666.7有效
发明人：李国强;陈丁波;刘智崑;万利军 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-02 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本发明公开了一种HEMT器件纳米栅极的制备方法，在HEMT器件的制作过程中，利用Ag纳米线作为掩模，进行源漏电极金属沉积；之后采用NH3·H2O、H2O2、H2O混合溶液超声清洗的方法去除Ag纳米线，在源漏电极之间形成与Ag纳米线尺度相当的狭缝，最后在所述狭缝中制备纳米栅电极。本发明制备的HEMT器件具有低的栅源导通电阻，高的功率密度和频率响应，并且具有工艺简单、成本低廉的优点，对于实现高性能氮化镓基器件具有重要意义。
一种 hemt 器件纳米栅极制备方法

[实用新型]一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件-CN201921418007.X有效
发明人：李国强;孙佩椰;陈丁波;万利军;阙显沣;姚书南 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-08-29 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本实用新型属于半导体器件领域，公开了一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件。所述器件包括衬底、GaN沟道层、AlGaN超薄势垒层、非晶SiO2层、单晶AlN层、漏金属电极、源金属电极和栅金属电极。本实用新型的增强型器件是在GaN和超薄AlGaN异质结的基础上，在栅下区域插入非晶SiO2层后，在异质结上外延单晶AlN层。栅下非晶SiO2层能够隔离强极性单晶AlN层对AlGaN超薄势垒层的极化增强效应，耗尽栅下二维电子气，使器件关断，实现增强型器件。同时栅下的非晶SiO2和单晶AlN可作为栅下介质层，有利于降低栅泄漏电流，提高器件击穿电压。
一种增强 aln algan gan hemt 器件

[实用新型]一种辅助掺杂实现常关型GaN HEMT器件-CN201920359196.1有效
发明人：刘智崑;万利军;李国强;陈丁波;孙佩椰;阙显沣;姚书南;李润泽 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-03-21 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本实用新型公开一种辅助掺杂实现常关型GaN HEMT器件，包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN势垒层、P型AlGaN掺杂层、SiN钝化保护层、源电极、漏电极以及栅电极；硅衬底、GaN外延层、AlGaN势垒层依次层叠；P型AlGaN掺杂层为金属镁在AlGaN层的上表面向下扩散形成的；SiN钝化保护层沉积在P型AlGaN掺杂层上表面以及AlGaN势垒层的上表面；所述源电极和漏电极分别与AlGaN势垒层的上表面两端接触；栅电极与沉积在P型AlGaN掺杂层上表面的SiN钝化保护层接触。本实用新型具有器件性能稳定可重复的优点，对于实现高阈值电压大饱和电流常关型GaN HEMT器件有重要意义。
一种辅助掺杂实现常关型 gan hemt 器件

[实用新型]镁掺杂制备的增强型GaN基HEMT器件-CN201920359211.2有效
发明人：李国强;万利军;刘智崑;陈丁波;孙佩椰;阙显沣;姚书南;李润泽 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-03-21 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本实用新型公开了镁掺杂制备的增强型GaN基HEMT器件，包括硅衬底、GaN外延层、AlxGa1‑xN势垒层、P型AlGaN掺杂层、栅电极、源电极以及漏电极；P型AlGaN掺杂层为金属镁在AlxGa1‑xN势垒层的上表面向下扩散形成的；AlxGa1‑xN势垒层中的x表示Al元素含量，x的取值范围为0.01‑0.5；栅电极与P型AlGaN掺杂层的上表面接触；源电极以及漏电极分别与AlxGa1‑xN势垒层上表面的两侧接触。本实用新型利用金属镁热扩散技术，实现栅电极下方AlxGa1‑xN势垒层的P型掺杂，该器件结构简单、成本低廉的优点，对于实现高性能GaN基HEMT器件具有重要意义。
掺杂制备增强 gan hemt 器件

[实用新型]用于制备凹槽栅增强型器件的精准刻蚀装置-CN201920419968.6有效
发明人：李国强;孙佩椰;刘智崑;万利军;陈丁波;阙显沣;姚书南;李润泽 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： H01L21/67 文献下载
摘要：本实用新型公开了用于制备凹槽栅增强型器件的精准刻蚀装置。本实用新型提供的装置包括电感耦合等离子体刻蚀腔、电流检测装置、电感线圈、射频源、机械泵及分子泵；电流检测装置与电感耦合等离子体刻蚀腔连接；电感线圈与电感耦合等离子体刻蚀腔连接；射频源与电感线圈连接；机械泵和分子泵与电感耦合等离子体刻蚀腔连接。该装置在制备HEMT器件的过程中，当显示电流为零时，二维电子气沟道被关断，达到刻蚀终点，避免过度刻蚀造成栅极漏电及损伤二维电子气沟道，实现精准刻蚀。本实用新型仅额外接一个电流检测装置，无需增添额外的操作步骤，即可实现精确刻蚀，操作简便，有利于提高增强型HEMT器件产品良率，具有很高的实用价值。
电感耦合等离子体刻蚀电流检测装置本实用新型电感线圈二维电子气沟道分子泵机械泵射频源刻蚀制备增强型HEMT器件增强型器件漏电产品良率过度刻蚀刻蚀终点刻蚀装置关断零时损伤

[实用新型]一种沉积多晶AlN的常关型HEMT器件-CN201920379975.8有效
发明人：李国强;陈丁波;刘智崑;万利军 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-03-22 - 公布日： 2019-12-10 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种沉积多晶AlN的常关型HEMT器件，所述HEMT功率器件主体采用外延硅衬底上的AlGaN/GaN异质结外延结构，包括由外延缓冲层，GaN沟道层，Al
势垒层栅电极电极漏电极源电极功率器件外延硅衬底多晶氮化镓基器件本实用新型外延缓冲层异质结外延高可靠性区域形成重要意义沉积制作生长应用

[发明专利]一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件及其制备方法-CN201910806263.4在审
发明人：李国强;孙佩椰;陈丁波;万利军;阙显沣;姚书南 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-08-29 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件领域，公开了一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件及其制备方法。所述器件包括衬底、GaN沟道层、AlGaN超薄势垒层、非晶SiO₂层、单晶AlN层、漏金属电极、源金属电极和栅金属电极。本发明的增强型器件是在GaN和超薄AlGaN异质结的基础上，在栅下区域插入非晶SiO₂层后，在异质结上外延单晶AlN层。栅下非晶SiO₂层能够隔离强极性单晶AlN层对AlGaN超薄势垒层的极化增强效应，耗尽栅下二维电子气，使器件关断，实现增强型器件。同时栅下的非晶SiO₂和单晶AlN可作为栅下介质层，有利于降低栅泄漏电流，提高器件击穿电压。
非晶单晶增强型器件势垒层异质结半导体器件领域器件击穿电压二维电子气漏金属电极源金属电极栅泄漏电流外延单晶下介质层强极性下区域增强型栅金属电极极化衬底关断制备耗尽隔离

[发明专利]一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法-CN201810611358.6有效
发明人：李国强;陈丁波;刘智崑;万利军 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-06-14 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L33/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法。在MOCVD外延生长全结构LED之后，继续原位生长HEMT异质结结构，得到集成外延芯片。然后通过选区刻蚀后金属互联的方式将HEMT的漏电极与LED的P电极连接，再转移衬底，实现垂直LED结构。最后通过开孔刻蚀的方法引出HEMT的源、栅电极结构，并制备LED的N电极结构，最终实现HEMT与垂直结构LED的单片集成。该集成单元不仅能够实现大功率垂直结构LED的电压控制，而且能够充分发挥GaN功率器件高频、高功率的优势，有利于实现集成电路中的微型化、低成本、高效率的智能照明、智能显示及可见光通信系统。
单片集成垂直结构发光二极管高电子迁移率晶体管垂直结构LED 刻蚀可见光通信系统微型化异质结结构栅电极结构电压控制集成单元外延生长外延芯片原位生长智能显示智能照明低成本高功率高效率漏电极衬底开孔制备集成电路选区垂直互联金属

[实用新型]具有三明治结构的GaN-HEMT器件-CN201920379225.0有效
发明人：李国强;陈丁波;刘智崑;万利军 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-03-22 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有三明治结构的GaN‑HEMT器件，所述GaN‑HEMT器件包括外延层和电极，所述外延层包括GaN沟道层和Al_yGa_1‑yN势垒层，并自上而下排布；所述电极包括栅电极、源电极、漏电极和场板电极，场板电极和栅电极分别制作于外延层的上表面和下表面，场板电极延伸超过外延层的区域与栅电极相连接形成三明治结构，源电极和漏电极分别位于所述外延层的两端。在保证导电沟道完整性的同时，使器件的导电沟道受到下栅极和上场板的场效应控制。具有三明治结构的GaN‑HEMT器件提高了器件的击穿电压和栅压摆幅，提高了器件的线性度和耐压性能。
外延层三明治结构场板电极栅电极导电沟道电极漏电极源电极本实用新型击穿电压耐压性能场效应上表面势垒层下表面线性度摆幅排布栅压延伸制作保证

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