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公开(公告)号：CN119789642A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202411964784.X
申请日：2024-12-27
Applicant: 中南大学
IPC: H10H20/841 , H10H20/814 , H10H20/812 , H10H20/831 , H10H20/833 , H10H20/01
Abstract: 本发明公开了一种基于ITO台肩结构的Micro‑RCLED器件及其制备方法，其中器件包括由下至上依次布置的衬底层、键合金属层、第一反射镜层、ITO电流扩展层和氮化镓外延层，氮化镓外延层包括由下至上依次布置的p‑GaN层、MQW层和n‑GaN层，键合金属层、ITO电流扩展层和第一反射镜层的台面尺寸依次变小呈工字型布置，氮化镓外延层的台面尺寸不大于ITO电流扩展层，在第一反射镜层和ITO电流扩展层外的键合金属层上设有与ITO电流扩展层底部台肩面对接布置的金属电极层，在n‑GaN层上设有DBR反射镜层，DBR反射镜层对器件发射光源的反射率小于第一反射镜层。本发明大幅提高Micro‑RCLED芯片量产中的良率，并在衬底转移中，创新性提出CMP‑ICP‑CMP减薄谐振腔层方法，降低了器件断路和器件失效的现象。
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公开(公告)号：CN109698250B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201811603514.0
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/108 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种栅极调控AlGaN基金属‑半导体‑金属紫外探测器及制备方法，属于半导体技术领域，包括衬底，所述衬底上方由内至外依次设有AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、紫外光吸收层、及与紫外光吸收层接触的金属叉指电极；所述紫外光吸收层的上表面设有栅极绝缘层，栅极绝缘层设置于金属叉指电极之间，栅极绝缘层上设有栅电极，栅电极与金属叉指电极不接触，栅电极和栅极绝缘层形成整体，实现对探测器特性的调控。本发明通过栅极绝缘层及栅电极，利用外加电场，调控器件内电场，提高载流子的迁移速度和收集效率，从而提高探测器的响应度，降低响应时间。
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公开(公告)号：CN109698250A
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201811603514.0
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01L31/0304 , H01L31/0352 , H01L31/108 , H01L31/18
CPC classification number: H01L31/035272 , H01L31/03048 , H01L31/1085 , H01L31/1848 , H01L31/1852
Abstract: 本发明公开了一种栅极调控AlGaN基金属-半导体-金属紫外探测器及制备方法，属于半导体技术领域，包括衬底，所述衬底上方由内至外依次设有AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、紫外光吸收层、及与紫外光吸收层接触的金属叉指电极；所述紫外光吸收层的上表面设有栅极绝缘层，栅极绝缘层设置于金属叉指电极之间，栅极绝缘层上设有栅电极，栅电极与金属叉指电极不接触，栅电极和栅极绝缘层形成整体，实现对探测器特性的调控。本发明通过栅极绝缘层及栅电极，利用外加电场，调控器件内电场，提高载流子的迁移速度和收集效率，从而提高探测器的响应度，降低响应时间。
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公开(公告)号：CN109698464B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201811603550.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构电注入金字塔微腔激光器及其制备方法，属于半导体技术领域，本发明采用Ⅲ族氮化物作为增益介质，棱台形的金字塔微腔作为谐振腔，垂直结构的衬底作为底电极，在金字塔顶部制作顶电极，其可根据Ⅲ族氮化物中Ⅲ族元素(In，Ga，Al)可调的特点，覆盖从红外(InN)到深紫外(AlN)的波段，金字塔台微腔采用湿法刻蚀氮极性面得到，工艺简单，能提高晶体质量，利用金字塔侧壁和底面的金属反射镜层的光限制效应从而实现激射。本发明利用氮极性面的湿法蚀刻对垂直结构外延进行蚀刻，得到分立的金字塔台型微腔，采用电子束曝光、金属蒸镀等工艺在金字塔台顶部制作顶电极，在正向偏压下注入电流，实现电注入和金字塔台微腔定向光输出。
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公开(公告)号：CN109686824B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811603545.6
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种氮化镓基发光二极管半球形裸芯片、制备方法及制备装置，属于半导体技术领域，半球形裸芯片，包括衬底，所述衬底同一侧由内至外依次层叠有u‑GaN层、n‑GaN层、InGaN/GaN量子阱、p‑GaN层和第一ITO层，形成半球形结构；所述n‑GaN层上设有一个台阶，台阶上设有第二ITO层，所述第二ITO层的上表面设有N电极，第一ITO层的上表面设有P电极。本发明极大的增加了LED发光效率和发光角度，减少了成品LED需要的反射镜等辅助器件，并缩小LED的体积。本发明通过引入旋转装置，通过控制旋转平台的旋转，使得等离子体能够以任意角度轰击芯片表面，在等离子体轰击芯片表面的过程中，刻蚀作用相当于机械加工过程的磨削，从而可以从各个角度进行刻蚀，得到半球形裸芯片。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109659398A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201811603494.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/108
Abstract: 本发明公开了一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法，属于半导体技术领域，包括以下步骤：(1)在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、AlxGa1-xN紫外光吸收层；(2)对衬底背面进行抛光；(3)在AlxGa1-xN紫外光吸收层上光刻，制作金属叉指电极；(4)在紫外焦平面阵列上制备In柱，与驱动电路，成像电路键合，制成AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统。本发明通过外延材料和器件的设计，相比传统正入式PN紫外焦平面成像系统具有以下优点：避免AlN缓冲层、衬底、金属电极对紫外光的吸收；可获得较薄且高质量的紫外光吸收层，减少载流子的迁移距离，本发明可显著提高紫外FPA探测器焦平面成像系统的性能，包括信噪比，分辨率，和灵敏度。
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公开(公告)号：CN109659398B
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201811603494.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/108
Abstract: 本发明公开了一种AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统的制备方法，属于半导体技术领域，包括以下步骤：(1)在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、AlGaN渐变缓冲层、AlxGa1‑xN紫外光吸收层；(2)对衬底背面进行抛光；(3)在AlxGa1‑xN紫外光吸收层上光刻，制作金属叉指电极；(4)在紫外焦平面阵列上制备In柱，与驱动电路，成像电路键合，制成AlGaN基背入式MSM紫外焦平面阵列成像系统。本发明通过外延材料和器件的设计，相比传统正入式PN紫外焦平面成像系统具有以下优点：避免AlN缓冲层、衬底、金属电极对紫外光的吸收；可获得较薄且高质量的紫外光吸收层，减少载流子的迁移距离，本发明可显著提高紫外FPA探测器焦平面成像系统的性能，包括信噪比，分辨率，和灵敏度。
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公开(公告)号：CN110047968A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910308276.9
申请日：2019-04-17
Applicant: 中南大学
IPC: H01L31/108 , H01L31/0224 , H01L31/0236 , H01L31/0304 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种AlGaN基3D倒装焊MSM阵列紫外探测器的制备方法，属于半导体技术领域，包括：(1)在衬底上外延生长AlXGa1-XN紫外光吸收层；(2)在AlXGa1-XN紫外光吸收层上进行光刻，形成沟槽；(3)在AlXGa1-XN紫外光吸收层的沟槽内沉积叉指电极；(4)对衬底背面进行抛光；(5)在基板上采用版图制作基板电路；(6)在基板电路上制作焊接微凸点；(7)把紫外探测器倒转，将叉指电极两端的pad区域与微凸点焊连；本发明制作工艺简单，倒装焊技术成熟，成本低，易于实施，可以大规模推广；本发明通过叉指电极沉积在吸收层内部沟槽中，减少了光生载流子迁移时间，在外加电场作用下，提高载流子的迁移速度和收集效率，从而提高探测器的灵敏度，降低响应时间。
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公开(公告)号：CN109698464A
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201811603550.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构电注入金字塔微腔激光器及其制备方法，属于半导体技术领域，本发明采用Ⅲ族氮化物作为增益介质，棱台形的金字塔微腔作为谐振腔，垂直结构的衬底作为底电极，在金字塔顶部制作顶电极，其可根据Ⅲ族氮化物中Ⅲ族元素(In，Ga，Al)可调的特点，覆盖从红外(InN)到深紫外(AlN)的波段，金字塔台微腔采用湿法刻蚀氮极性面得到，工艺简单，能提高晶体质量，利用金字塔侧壁和底面的金属反射镜层的光限制效应从而实现激射。本发明利用氮极性面的湿法蚀刻对垂直结构外延进行蚀刻，得到分立的金字塔台型微腔，采用电子束曝光、金属蒸镀等工艺在金字塔台顶部制作顶电极，在正向偏压下注入电流，实现电注入和金字塔台微腔定向光输出。
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公开(公告)号：CN109686824A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811603545.6
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种氮化镓基发光二极管半球形裸芯片、制备方法及制备装置，属于半导体技术领域，半球形裸芯片，包括衬底，所述衬底同一侧由内至外依次层叠有u-GaN层、n-GaN层、InGaN/GaN量子阱、p-GaN层和第一ITO层，形成半球形结构；所述n-GaN层上设有一个台阶，台阶上设有第二ITO层，所述第二ITO层的上表面设有N电极，第一ITO层的上表面设有P电极。本发明极大的增加了LED发光效率和发光角度，减少了成品LED需要的反射镜等辅助器件，并缩小LED的体积。本发明通过引入旋转装置，通过控制旋转平台的旋转，使得等离子体能够以任意角度轰击芯片表面，在等离子体轰击芯片表面的过程中，刻蚀作用相当于机械加工过程的磨削，从而可以从各个角度进行刻蚀，得到半球形裸芯片。
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