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[发明专利]高质量半导体薄膜及其制备方法和应用-CN202210066452.4在审
发明人：孙钱;黄应南;刘建勋;孙秀建;詹晓宁;高宏伟;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高质量半导体薄膜及其制备方法和应用。所述制备方法包括：第一步骤，包括对硅衬底表面进行微纳图形化处理以获得图形化衬底；第二步骤，包括在所述图形化衬底上生长形成半导体材料薄膜；所述半导体材料薄膜由六方晶系半导体材料形成，并且所述第一步骤包括：在硅衬底表面形成多个多边形图形，并使所述多边形图形的任意一条边与所述硅衬底的11‑2晶向和所述半导体材料的10‑10晶向之中的任意一者之间的偏角均在15°以内。本发明实施例提出的制备方法，不仅可以有效降低位错缺陷密度和减小应力，而且制备工艺流程简单、成本低，且合并效果好、缺陷密度低、材料晶体质量好，尤其适用于大规模工业化生产。
质量半导体薄膜及其制备方法应用

[发明专利]一种提升含Al氮化物半导体材料的晶体质量的方法-CN202210050516.1在审
发明人：孙秀建;黄应南;孙钱;刘建勋;詹晓宁;高宏伟;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C23C16/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种提升含Al氮化物半导体材料的晶体质量的方法。所述方法包括：在衬底上沉积形成作为成核层的含Al氮化物半导体材料底层；在所述含Al氮化物半导体材料底层上生成形成AlON层，之后继续生长含Al氮化物半导体材料层，制得高质量含Al氮化物半导体材料外延薄膜。本发明通过在含Al氮化物半导体材料薄膜上生长AlON，进而在下一步的外延生长时利用形成的AlON来进一步阻挡和湮灭穿透位错，从而改善晶体质量，同时并不存在AlN侧向外延的难合并等问题。同时，本发明的方法工艺简单，可以适应于各类外延生长，同时也完全适合规模化生产。
一种提升 al 氮化物半导体材料晶体质量方法

[发明专利]GaN电子器件结构及其制备方法与应用-CN202111528051.8在审
发明人：周宇;孙钱;李倩;张新堃;刘建勋;詹晓宁;钟耀宗 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： H01L29/423 文献下载
摘要：本发明公开了一种GaN电子器件结构及其制备方法与应用。所述GaN电子器件结构包括外延结构和源、漏、栅电极，所述外延结构包括沟道层和势垒层，所述沟道层与势垒层之间形成有二维电子气，所述源电极与漏电极经所述二维电子气电连接；所述栅电极的栅足在沟道层上的正投影与所述势垒层在沟道层上的正投影的重合率在80％以上。本发明的GaN电子器件结构不存在栅‑源、栅‑漏之间的接入区域，且整个二维电子气沟道均被栅电极有效调控，可以在实现速度饱和、降低器件膝点电压的基础上消除因RGS电阻退化而诱导的非线性效应。同时，本发明的GaN电子器件结构的可靠性、稳定性及跨导高，有助于大幅提高射频功率放大器的功率增益。
gan 电子器件结构及其制备方法应用

[发明专利]一种高电子迁移率晶体管的器件结构及其制作方法-CN202111435394.X在审
发明人：李倩;孙钱;周宇;刘建勋;詹晓宁;钟耀宗;高宏伟 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种高电子迁移率晶体管的器件结构及其制作方法。所述器件结构包括外延结构以及与所述外延结构配合的源极、漏极和栅极；其中，所述外延结构内分布有漏极接触区和源极接触区，同时所述外延结构内还形成有孔道，所述孔道自所述外延结构的第二面延伸至所述源极接触区，所述漏极和栅极均设置在所述外延结构的第一面上，所述漏极与所述漏极接触区电性接触，所述源极穿入所述孔道后与所述源极接触区电性接触，所述第一面与第二面相背对。本发明中的高电子迁移率晶体管的器件结构，导通电阻和寄生串扰电容小、散热性好。
一种电子迁移率晶体管器件结构及其制作方法

[发明专利]III族氮化物增强型HEMT器件及其制作方法-CN202110826176.2在审
发明人：孙钱;钟耀宗;陈昕;高宏伟;苏帅;周宇;詹晓宁;刘建勋;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本发明公开了一种III族氮化物增强型HEMT器件及其制作方法。所述III族氮化物增强型HEMT器件包括外延结构以及与外延结构配合的源极、漏极和栅极，所述外延结构包括依次叠设的沟道层、势垒层和p型半导体；所述外延结构还包括叠设在p型半导体上的AlyGa1‑yN层，所述栅极设置在AlyGa1‑yN层上；所述势垒层与p型半导体的接触界面处的Al含量低于所述势垒层中其余区域的Al含量，所述AlyGa1‑yN层所含掺杂元素的浓度低于所述p型半导体所含掺杂元素的浓度；其中，0＜x≦1，0≦y≦1，0≦m≦1。本发明提供的III族氮化物增强型HEMT器件具有更高的栅极工作寿命和更小的栅极动态阈值电压漂移，器件的可靠性可以得到大幅提升。
iii 氮化物增强 hemt 器件及其制作方法

[发明专利]一种用于制备GaN基电子器件的方法-CN202010619149.3在审
发明人：孙钱;周宇;刘建勋;孙秀建;詹晓宁;高宏伟;钟耀宗 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2020-07-01 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： H01L21/265 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于制备GaN基电子器件的方法，包括：对高阻衬底表面进行掺杂处理，使所述高阻衬底表面的空位、间隙位、替代位中的任一者或多者为掺杂离子和/或掺杂原子所占据，从而能够阻止外部的Al原子和/或Ga原子向所述高阻衬底内扩散或利用补偿机制抑制寄生导电，之后在所述高阻衬底表面生长含Al原子和/或Ga原子的外延结构，并基于所述外延结构制作GaN基电子器件。本发明还公开了利用所述方法制备的GaN基电子器件。本发明的GaN基电子器件制作方法简单而有效，既可以保证外延层晶体质量，还避免了二次外延界面杂质沾污、生产效率低等问题，因此能够制造兼具低射频损耗、高性能的GaN基射频微波器件外延片。
一种用于制备 gan 电子器件方法

[发明专利]硅基氮化镓外延结构及其制备方法-CN202010309521.0在审
发明人：孙钱;刘建勋;孙秀建;詹晓宁;高宏伟;黄应南;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2020-04-17 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： H01L21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基氮化镓材料外延结构及其制备方法。所述硅基氮化镓外延结构的制备方法包括：在硅衬底上生长AlN成核层；在所述AlN成核层上生长准二维GaN超薄浸润岛；使所述准二维GaN超薄浸润岛在很小的厚度范围内合并，形成GaN超薄过渡层；以及，在所述GaN超薄过渡层上继续生长高质量GaN膜。本发明以上实施例提供的硅基氮化镓外延结构及其制备方法可以在不生长AlGaN三元合金缓冲层的基础上，实现硅衬底AlN成核层上连续、无间隔、高质量的GaN厚层薄膜的外延生长，从而兼顾实际器件对散热、外延片翘曲、电流垂直输运等的要求，还可以显著提高生产效率，大幅降低器件生产成本。
氮化外延结构及其制备方法

[发明专利]提高氮化铝材料晶体质量的外延生长方法及氮化铝材料-CN202010103574.7在审
发明人：孙钱;黄应南;刘建勋;孙秀建;詹晓宁;高宏伟;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2020-02-20 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： C30B25/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高氮化铝材料晶体质量的外延生长方法及氮化铝材料。所述提高氮化铝材料晶体质量的外延生长方法包括：在衬底上生长形成氮化铝底层，在所述氮化铝底层上生长氮化铝孔洞形成层，同时在氮化铝孔洞形成层内形成复数个孔洞；在所述氮化铝孔洞形成层上生长氮化铝合并层，并使形成氮化铝合并层的材料在各孔洞顶部合并而原位形成空洞，且使所述空洞被包裹在氮化铝合并层内部，从而使在所述空洞之上形成的外延层具有平整无裂纹的表面。本发明的提高AlN材料质量的外延生长方法具有降低位错密度效果显著、可以同时抑制裂纹、工艺简单、适应性广等许多优点，从而生长更厚的无裂纹、高质量的AlN材料，完全适合应用于商业化生产。
提高氮化材料晶体质量外延生长方法

[发明专利]提高氮化物半导体紫外发光二极管取光效率的方法及应用-CN201811314183.9有效
发明人：孙钱;刘建勋;冯美鑫;何俊蕾;黄应南;孙秀建;詹晓宁;吴迅飞;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2018-11-06 - 公布日： 2021-02-23 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高氮化物半导体紫外发光二极管取光效率的方法及应用。所述方法包括：在衬底上生长氮化物半导体紫外发光二极管结构，获得外延片，所述氮化物半导体紫外发光二极管结构包括依次形成的第一接触层、有源区、电子阻挡层和第二接触层，所述方法还包括：采用旋转错位法，使光刻图形的任意一条边均避开氮化物半导体紫外发光二极管结构的晶向；采用湿法腐蚀技术修复刻蚀损伤，使氮化物半导体紫外发光二极管结构的无规则粗糙侧壁转化为m面组成的锯齿形侧壁。本发明结合旋转错位和侧壁腐蚀工艺来实现外延片的侧壁粗化和刻蚀损伤修复，可显著提高氮化物半导体紫外发光二极管的取光效率，提高紫外发光二极管器件性能。
提高氮化物半导体紫外发光二极管效率方法应用

[发明专利]半导体器件及其制备方法-CN201910388910.4在审
发明人：孙钱;苏帅;周宇;高宏伟;冯美鑫;刘建勋;詹晓宁;杨辉 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2019-05-10 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： H01L21/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种半导体器件及其制备方法。所述的制备方法包括：制作形成半导体材料层，其包括层叠设置的两个半导体层，该两个半导体层之间设置有刻蚀转化层；对其中一个半导体层位于选定区域内的部分进行刻蚀，直至到达或进入刻蚀转换层后停止刻蚀，之后通过热处理使刻蚀转换层位于所述选定区域内的部分被热分解而完全去除，并在另一个半导体层实现热分解终止，从而在半导体材料层内精准地形成凹槽结构。本发明既能够实现在半导体材料上刻蚀凹槽深度的精确控制，又可以彻底避免刻蚀引起的表面损伤，且高温过程可以充分清洁下势层表面，并使得悬挂键充分打开，从而在后续工艺中获得高质量的界面，进而确保器件电学特性不受刻蚀工艺波动的影响。
半导体器件及其制备方法

[实用新型]一种改善硅基氮化物各圈波长均值的石墨盘-CN201521133082.3有效
发明人：刘小平;孙钱;孙秀建;黄应南;詹晓宁;吕小翠;张晗芸 -专利权人：晶能光电（常州）有限公司
申请日： 2015-12-30 - 公布日： 2016-06-15 - 主分类号： C30B25/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种改善硅基氮化物各圈波长均值的石墨盘，涉及MOCVD用石墨盘的技术领域。该石墨盘包括石墨盘盘体及分布于盘体上表面用于放置硅衬底的多个圆形凹槽；每个凹槽中包括：槽体、环形上凸底面、第一侧壁、圆台以及第二侧壁。所述凹槽在盘体上的分布分为内与外圈；所述内和外圈凹槽的环形上凸底面高度值相同时外圈凹槽的圆台高度值比内圈凹槽的低2-30um，或者，所述内和外圈凹槽的圆台高度值相同时外圈凹槽的环形上凸底面高度值比内圈凹槽的高2-30um。本实用新型能有效缩小MOCVD中硅基氮化物各圈波长均值差异较大的现象，提高硅衬底GaN基外延生长的波长均匀性与良率，并且延长MOCVD设备中一些零部件的使用寿命。
一种改善氮化物波长均值石墨

[发明专利]一种改善硅基氮化物各圈波长均值的石墨盘-CN201511022144.8在审
发明人：刘小平;孙钱;孙秀建;黄应南;詹晓宁;吕小翠;张晗芸 -专利权人：晶能光电（常州）有限公司
申请日： 2015-12-30 - 公布日： 2016-05-11 - 主分类号： C30B25/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种改善硅基氮化物各圈波长均值所使用的石墨盘，涉及MOCVD用石墨盘的技术领域。该石墨盘包括石墨盘盘体及分布于盘体上表面用于放置硅衬底的多个圆形凹槽；每个凹槽中包括：槽体、环形上凸底面、第一侧壁、圆台以及第二侧壁。所述凹槽在盘体上的分布分为内与外圈；所述内和外圈凹槽的环形上凸底面高度值相同时外圈凹槽的圆台高度值比内圈凹槽的低2-30um，或者，所述内和外圈凹槽的圆台高度值相同时外圈凹槽的环形上凸底面高度值比内圈凹槽的高2-30um。本发明能有效缩小MOCVD中硅基氮化物各圈波长均值差异较大的现象，提高硅衬底GaN基外延生长的波长均匀性与良率，并且延长MOCVD设备中一些零部件的使用寿命。
一种改善氮化物波长均值石墨

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