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[发明专利]一种LED结构及其制备方法-CN201110085237.0无效
发明人：于彤军;吴超;付星星;陈志忠;康香宁;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2011-04-06 - 公布日： 2011-09-14 - 主分类号： H01L33/10 文献下载
摘要：本发明提供一种LED结构及其制备方法，属于光电器件领域。该LED结构包括n-GaN层、多量子阱层和p-GaN层，n-GaN层为出光面，本发明在非出光面的p-GaN层或与p-GaN层接触的透明电极表面上制备出周期性微纳结构。由于周期性微纳结构在非出光面p-GaN层表面或与p-GaN层接触的透明电极上可表现出独特的光学性质，可大幅改善LED器件的背向反射率；另外，通过改变微纳结构的参数(如结构单元形状、周期、孔径及孔洞深度等)还可实现对材料光学性质的调制，从而有效提高LED器件的出光效率；进一步，对实现金属反射层的工艺兼容性有帮助。
一种 led 结构及其制备方法

[发明专利]一种LED封装方法-CN201010526312.8有效
发明人：于彤军;邓俊静;付星星;康香宁;陈志忠;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2010-10-29 - 公布日： 2011-04-06 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种LED封装方法，属于光电器件技术领域。该方法在封装过程中，利用AAO模板在环氧树脂上制备出周期性微结构，具体为：制备与所要封装的LED芯片的波长相匹配的周期性微结构的AAO模板；然后将AAO模板均匀铺在LED封装模具的内表面上；最后将液态环氧树脂浇铸到模具里，真空脱气，放入烘箱进行烘烤，待环氧树脂固化后，将所封装的器件从模具上取下，LED器件的环氧树脂的外表面具有与AAO模板一样的周期性微结构。本发明进一步用AAO模板制备出可重复使用、带有周期性微结构的封装模具。本发明通过将AAO模板上的周期性微结构转移到LED封装材料环氧树脂上，改善器件的光学性能，从而提高出光效率。
一种 led 封装方法

[发明专利]高质量单晶厚膜材料的异质外延生长方法-CN201010526918.1有效
发明人：杜彦浩;吴洁君;张国义;于彤军;杨志坚;康香宁;贾传宇;孙永健;罗伟科;刘鹏 -专利权人：北京大学
申请日： 2010-10-30 - 公布日： 2011-02-02 - 主分类号： C30B25/16 文献下载
摘要：本发明公开一种高质量单晶厚膜材料的异质外延生长方法。该方法包括如下步骤：对衬底进行预处理；第一阶段，实现应力有效释放的渐变调制——工艺参数从高质量生长条件渐变到应力释放生长条件；第二阶段，实现外延材料质量提高的渐变调制——工艺参数从应力释放条件渐变到高质量生长条件；以周期调制的方式连续重复第一阶段和第二阶段；生长材料达到预定厚度时停止生长；以及将材料的生长效果作为反馈，调整质量调制幅度参数，确定下次材料的生长条件。本发明解决了材料异质外延的两个主要问题，兼顾了材料质量的提高和应力的有效释放，并引入了控制参数质量调制幅度，实现对质量和应力的有效控制，能够良好地实现高质量单晶厚膜材料的异质外延。
质量单晶厚膜材料外延生长方法

[发明专利]基于外延材料应力控制的GaN厚膜自分离方法-CN201010527353.9有效
发明人：张国义;吴洁君;杜彦浩;于彤军;杨志坚;康香宁;贾传宇;孙永健;罗伟科;刘鹏 -专利权人：北京大学
申请日： 2010-10-30 - 公布日： 2011-02-02 - 主分类号： C30B25/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于外延材料应力控制的GaN厚膜自分离方法。本发明包括如下步骤：对衬底材料进行预处理；在衬底上生长外延材料，工艺条件渐变调制，实现外延材料的应力逐渐集中到预定自分离的位置；在外延材料的厚度达到预定自分离的位置时，工艺条件跃变调制，实现应力在该预定位置的跃变；再次工艺条件渐变调制，实现外延材料的应力随厚度增加而逐渐释放，也即实现应力逆向集中于预定位置；外延生长结束，并逐渐降温，以使得预定自分离位置两侧的应力差进一步放大，从而实现单晶厚膜在预定位置的自分离。本发明在保证外延材料质量的基础上，能有效控制外延材料中应力的整体分布，良好地实现外延材料的自分离。
基于外延材料应力控制 gan 分离方法

[发明专利]利用固体激光器无损剥离GaN与蓝宝石衬底的方法-CN200810225953.2有效
发明人：张国义;孙永健;康香宁;陈志忠;杨志坚;杨欣荣 -专利权人：东莞市中镓半导体科技有限公司
申请日： 2008-11-07 - 公布日： 2010-06-16 - 主分类号： H01L21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用固体激光器无损剥离GaN与蓝宝石衬底的方法，是以固体激光器为激光光源，使用周长为3～1000微米，且两个最远角距离或最长直径不超过400微米的小光斑进行逐点逐行激光扫描，其中小光斑内部的能量分布情况是：光斑中心能量最强，向四周能量逐渐变弱。本发明实现了小光斑无损激光剥离，改进了激光剥离扫描方式，从而实现了无需对版的盲打剥离方法，简化了激光剥离工艺过程，提高了效率，降低了废品率，为激光剥离工艺产业化扫清了障碍。
利用固体激光器无损剥离 gan 蓝宝石衬底方法

[发明专利]一种制备自支撑单晶氮化镓衬底的方法-CN200810222720.7无效
发明人：张国义;杨志坚;方浩;李丁;桑立雯;陶岳彬;康香宁;孙永健;陆羽;赵璐冰 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-09-23 - 公布日： 2010-03-31 - 主分类号： H01L21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备自支撑单晶氮化镓衬底的方法，首先在GaN的异质外延衬底上生长一层掩膜，然后在掩膜上开出一系列生长窗口，再依次生长GaN成核层、GaN模板层和GaN厚膜，最后激光剥离异质外延衬底。该方法是一种两步应力释放法：第一步采用侧向外延技术，使样品只有部分区域与异质外延衬底相连接，可以天然的释放部分应力；第二步采用激光剥离技术使样品从异质外延衬底上剥落，再释放部分应力。采用本发明方法得到的自支撑单晶氮化镓衬底具有应力释放均匀、成品率高、适于大规模工业生产的特点。
一种制备支撑氮化衬底方法

[发明专利]一种半导体氮化镓外延薄膜衬底的制备方法-CN200810103523.3有效
发明人：连贵君;熊光成;康香宁;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-04-08 - 公布日： 2009-10-14 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种单晶蓝宝石支撑的准悬浮半导体氮化镓外延薄膜衬底的制备方法，属于氮化镓衬底技术领域，该方法包括：采用紫外激光束由蓝宝石衬底处入射，照射蓝宝石衬底上的GaN外延薄膜；调整激光束能量密度，使照射到GaN外延薄膜上的激光束形成能量密度不同的阵列图形；照射能量密度高的GaN外延薄膜部分与蓝宝石衬底发生无损伤剥离，照射能量密度低的GaN外延薄膜部分仍然与蓝宝石衬底连接，制得准悬浮的半导体氮化镓外延薄膜衬底。本发明制得的GaN外延薄膜衬底的力学支撑仍然由单晶蓝宝石提供，其可以有足够的力学稳定性而作为衬底使用在后继工艺中。且该准悬浮GaN薄膜衬底的外延应力小、缺陷密度少。
一种半导体氮化外延薄膜衬底制备方法

[发明专利]一种薄膜型LED制备方法-CN200810241116.9有效
发明人：陈志忠;齐胜利;孙永健;田朋飞;康香宁;秦志新;于彤军;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-12-30 - 公布日： 2009-06-10 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄膜型LED制备方法，属于半导体芯片制备技术领域。本发明通过在外延层上激光划片得到锲型凹槽，然后利用反应离子刻蚀得到侧面倾斜的P型梯形台面，接着在该梯形台面上制备p型欧姆接触和反射电极，在除电极外的其余部分制备绝缘钝化层，然后在整个LED外延层和基板上均匀涂上适量的、高导热率、膨胀系数和弹性模量匹配的导电银胶，高温键合后激光剥离蓝宝石衬底，清洁表面，在表面形成n电极，对电极以外的出光表面进行粗化处理，减薄基板至所需厚度并在其背部制备欧姆接触和共晶焊垫。最后进行激光划片，裂片，得到薄膜型LED芯片。本发明可减少激光剥离带来的芯片破裂，增加芯片侧面光的出射，同时增加粘接强度，提高芯片出光效率和可靠性。
一种薄膜 led 制备方法

[发明专利]薄膜型光子晶格结构GaN基发光二极管的制备方法-CN200810105178.7有效
发明人： 康香宁;章蓓;包魁;代涛;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-04-29 - 公布日： 2008-10-08 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄膜型光子晶格结构GaN基发光二极管的制备方法，属于GaN基发光二极管技术领域。该方法包括：在蓝宝石衬底上生长多层GaN基发光二极管材料，包括非掺杂的GaN层、n型GaN层、多量子阱、P型GaN层；在GaN基发光二极管材料上制备GaN基发光二极管；所述蓝宝石衬底上均匀涂布一层有机聚合物；利用压印模板，在上述有机聚合物上形成光子晶格结构；从上述带有光子晶格结构的有机聚合物一面，激光辐照所述蓝宝石衬底，至所述蓝宝石衬底与所述非掺杂的GaN层分离，同时，所述非掺杂的GaN层材料形成光子晶格结构，从而得到薄膜型光子晶格结构GaN基发光二极管。本发明适合大面积制备薄膜型光子晶格结构GaN基发光二极管，可产业化应用。
薄膜光子晶格结构 gan 发光二极管制备方法

[发明专利]氮化物基脊型发光二极管和激光器及制备方法-CN200810101681.5有效
发明人：胡晓东;张国义;章蓓;杨志坚;康香宁;李睿;陈伟华;赵璐冰;李丁 -专利权人：北京大学
申请日： 2008-03-11 - 公布日： 2008-09-03 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种氮化物基脊型激光器和氮化物基脊型发光二极管及制备方法，属于氮化物材料系发光器件技术领域。本发明氮化物基脊型发光二极管的特征在于，在有源层和脊型p型接触层之间设置一介质层，该介质层设有若干个窗口或窗口组，所述脊型p型接触层作为上述窗口或窗口组形成的光、电限制层。通过二次再生长的工艺实现脊型结构的形状，可解决脊型的自对准。将上述制备氮化物基脊型发光二极管的方法应用于氮化物基脊型激光器，可简化激光器的制备工艺。同时，这一方法可避免覆盖层生长太厚的开裂问题，结合侧向外延生长可以大大提高外延片的利用率。此外，这一方法也给优化波导限制、电流注入限制提供了灵活的方案。
氮化物基脊型发光二极管激光器制备方法

[发明专利]降低氮化镓单晶膜与异质基底间应力的方法-CN200610167605.5有效
发明人： 康香宁;张国义;吴洁君;赵璐冰;童玉珍;杨志坚 -专利权人：北京大学
申请日： 2006-12-19 - 公布日： 2007-08-15 - 主分类号： H01L21/20 文献下载
摘要：本发明提供一种降低GaN单晶膜与异质基底间应力的方法，属于光电材料和器件领域。该方法包括：在蓝宝石等异质基底上生长GaN薄膜，采用激光透过蓝宝石等异质衬底，辐照生长在基底上的GaN薄膜，在GaN薄膜底部获得预分解态层，实现了释放GaN膜层中的应力应变，降低GaN膜与异质基底间应力的目的。本发明缓解由于应力而导致的GaN单晶开裂问题，可导致更高晶体质量的材料生长。
降低氮化镓单晶膜基底应力方法

[发明专利]一种制备氮化镓单晶衬底的方法-CN200610144316.3有效
发明人：张国义;康香宁;吴洁君;赵璐冰;童玉珍;杨志坚 -专利权人：北京大学
申请日： 2006-12-01 - 公布日： 2007-07-11 - 主分类号： H01L21/20 文献下载
摘要：本发明提供一种制备GaN单晶衬底的方法，属于光电材料和器件领域。该方法包括：在蓝宝石等异质衬底上利用MOCVD或MBE等技术生长高质量GaN薄膜作为后续生长的模板，厚度在10μm之内；在GaN模板上制备一柔性的弱键和层；采用常规的HVPE方法在GaN模板上快速生长GaN单晶厚膜；由于减少了GaN和衬底之间的应力效应，可以获得低位错密度的GaN外延层，防止厚膜产生裂纹，获得高质量GaN材料，当GaN单晶厚膜厚度为0.1.毫米以上时，在降温过程中使得GaN单晶厚膜能够从GaN模板上自动分离，获得GaN单晶厚膜。本发明利用一种弱连接的方式，提高晶体质量，使GaN单晶厚膜和异质衬底之间自动分离，直接获得GaN单晶衬底。
一种制备氮化镓单晶衬底方法

[发明专利]高亮度GaN基发光管芯片及其制备方法-CN200510073285.2无效
发明人： 康香宁;章蓓;陈勇;包魁;徐科;张国义;陈志忠;胡晓东 -专利权人：北京大学
申请日： 2005-06-03 - 公布日： 2006-12-06 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明提供一种高亮度GaN基发光二极管的结构和其制备的技术方案，提出一种具有表面图形化和微结构的高亮度LED结构，具体结构是采用纳米压制技术在LED的发光面上制备具有各种图形的有机材料薄膜，间接的在LED表面形成有利于有源区发射光逸出的微结构，例如具有结构或粗糙化的微图形，光子晶体结构等，通过在出光面上引入这种表面微结构，使得光在出射介质的界面面积得到增加，增加后的表面呈现为大量方向无序排列的小区域。造成光线在有源区和介质的界面上一定程度上是随机出射的。这样可以通过改善出射光的出射方向，增加出射几率，进一步提高发光二极管的光提取效率和外量子效率。
亮度 gan 发光芯片及其制备方法

[发明专利]自然解理腔面的GaN基激光二极管的制备方法-CN200510011195.0有效
发明人： 康香宁;胡晓东;王琦;章蓓;杨志坚;徐科;陈志忠;于彤军;秦志新;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2005-01-18 - 公布日： 2006-07-26 - 主分类号： H01S5/323 文献下载
摘要：本发明提出了一种制备以GaN外延层的自然解理面作为激光器腔镜面、以金属铜Cu作为芯片热沉和支撑衬底的技术，以提高激光器腔镜面的光学质量，减小光学损耗，改善散热效率，达到减小激光器的阈值电流密度，提高器件的综合性能指标的目的，同时可以省略掉磨片、划片、裂片等大量工艺过程，简化工艺、降低成本。本发明是通过在GaN外延片的n面上电镀具有GaN基LD激光器管芯结构的厚铜，镀铜层具有于激光器管芯相同的间隔和周期，接着以铜作为解理激光器芯片时的支撑，并且作为LD芯片最终的热沉。本发明的特点在于同时解决了目前氮化镓基激光器导热、导电性能差和难以制备自然解理面的困难。
自然解理 gan 激光二极管制备方法

[发明专利]分立晶粒垂直结构的LED芯片制备方法-CN200510011135.9有效
发明人：于彤军;秦志新;杨志坚;胡晓东;陈志忠;祁山;陆羽;康香宁;商淑萍;童玉珍;丁晓民;张国义 -专利权人：北京大学
申请日： 2005-01-07 - 公布日： 2006-07-12 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种高出光效率的管芯形状设计，通过岛状区域LED外延生长，生长分立晶粒LED芯片，激光剥离后将分立的LED芯片封装成上下电极的垂直结构的、具有较高光功率的LED的制备方法。分立晶粒LED外延层，在岛状区域外延生长过程中，由于应力分布的改善，外延层中位错密度减少，晶体质量提高，从而提高了LED内量子效率。设计岛状区域的形状，使生长获得的晶粒几何形状为适合光导出的多边形、圆形，提高LED的光功率。由于岛状区域生长有利于应力的释放，在激光剥离过程中降低GaN和蓝宝石衬底界面处由于激光辐照而产生的应力，减少剥离过程中的损伤，减少剥离前后LED的发光光谱因应力变化而发生移动，以保证剥离衬底而获得高性能的LED。
分立晶粒垂直结构 led 芯片制备方法