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公开(公告)号：CN118028974B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410449824.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种大尺寸单晶六方氮化硼的外延生长方法及其应用。所述外延生长方法包括：提供单晶a面的蓝宝石衬底；进行小角度切割；进行高温退火处理；切割面上外延生长单晶六方氮化硼，可以再外延单晶氮化物薄膜。本发明通过小角度切割衬底表面打破a面蓝宝石的C2对称性，避免外延生长时的动力学差异，引导二维氮化物晶畴的单向对齐，从而实现了在绝缘的蓝宝石衬底表面大面积生长二维单晶六方氮化硼，避免了在金属衬底表面生长后的转移过程中会造成二维氮化物的破损，褶皱的引入以及胶的残留，最终可获得低缺陷密度、低应力的二维单晶六方氮化硼薄膜；所生长的二维单晶六方氮化硼可以作为缓冲层，进一步生长高质量单晶氮化物外延层。
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公开(公告)号：CN114277443A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111625327.4
申请日：2021-12-28
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种氮化物单晶薄膜及其制备方法和应用。所述基于铁电材料衬底远程外延生长氮化物单晶薄膜的方法包括：将铁电材料衬底的温度调节至铁电材料的居里温度点以上，并对所述铁电材料衬底施加电场进行极化处理，以将所述铁电材料衬底的极化强度调节至50～120μC/cm2，之后使所述铁电材料衬底冷却；在铁电材料衬底表面覆设二维材料；在所述二维材料表面外延生长氮化物外延层。本发明实施例提供的一种基于铁电材料衬底远程外延生长氮化物单晶薄膜的方法，通过调节衬底的极化强度，有效的改善了氮化物外延层的单晶程度，从而获得高质量、极性一致的氮化物薄膜。
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公开(公告)号：CN118087038A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410465585.8
申请日：2024-04-18
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于电场调控的单晶氮化物薄膜的外延生长方法及应用。所述外延生长方法包括：在目标衬底表面覆设二维材料层；利用外加电场极化目标衬底，外加电场的方向自目标衬底指向二维材料层；在外加电场的极化作用下，利用氮源和Ⅲ族金属源生长单晶氮化物薄膜。本发明所提供的外延生长方法可改变原子轨道之间的相对能级，能够在任意衬底上实现具有最优取向的单晶氮化物薄膜的生长，显著降低了对于衬底的要求；可获得低缺陷密度、低应力单晶氮化物薄膜；可以降低由晶格失配和热失配带来的缺陷和应力，提升氮化物的晶体质量，二维材料层之间弱的范德华力有助于氮化物薄膜的剥离，容易地转移到其他衬底上。
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公开(公告)号：CN117344384A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311652167.1
申请日：2023-12-05
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种高质量氮化物薄膜的远程外延生长方法、复合衬底及应用。所述复合衬底包括衬底、压电极化层以及二维材料层；衬底与压电极化层的界面产生应力，且压电极化层的厚度低于临界厚度，以产生压电极化效应，产生的压电极化方向与衬底和压电极化层的自发极化方向相同；二维材料层的材质用于远程外延。本发明通过在衬底和二维材料层之间设置压电极化层，应力作用使其形成与衬底和压电极化层的自发极化方向相同的压电极化场，进而增强了极性衬底的整体极性，更有利于极性穿透二维材料层而作用于氮化物薄膜的外延生长过程，避免了二维材料层削弱衬底极性导致的晶体质量问题，从而有利于获得低应力、低缺陷密度、可剥离的高质量氮化物薄膜。
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公开(公告)号：CN116732607A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310410667.8
申请日：2023-04-17
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种氮化物外延结构、外延生长方法及其应用。所述氮化物外延结构包括依次层叠设置的六方氮化硼层、单层非晶氮化硼层以及氮化物半导体层；氮化物半导体层是由所述六方氮化硼层经过远程外延作用生长形成的。所述外延生长方法包括：在衬底上生长六方氮化硼层；生长单层非晶氮化硼层；生长氮化物半导体层。本发明所提供的一种基于原位生长单层非晶氮化硼/六方氮化硼复合插入层的氮化物半导体层的外延生长方法，以多层六方氮化硼为极性底层配合单层非晶氮化硼层，实现了在任意衬底上远程外延生长低晶界缺陷、低失配位错、低应力的高质量单晶氮化物薄膜；此外，外延层剥离后的六方氮化硼/外延衬底可以反复利用，能够降低材料成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114277443B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202111625327.4
申请日：2021-12-28
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种氮化物单晶薄膜及其制备方法和应用。所述基于铁电材料衬底远程外延生长氮化物单晶薄膜的方法包括：将铁电材料衬底的温度调节至铁电材料的居里温度点以上，并对所述铁电材料衬底施加电场进行极化处理，以将所述铁电材料衬底的极化强度调节至50～120μC/cm2，之后使所述铁电材料衬底冷却；在铁电材料衬底表面覆设二维材料；在所述二维材料表面外延生长氮化物外延层。本发明实施例提供的一种基于铁电材料衬底远程外延生长氮化物单晶薄膜的方法，通过调节衬底的极化强度，有效的改善了氮化物外延层的单晶程度，从而获得高质量、极性一致的氮化物薄膜。
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公开(公告)号：CN113122925A
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110428782.9
申请日：2021-04-21
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种氮化硅单晶及其制备方法与应用。所述制备方法包括：采用外延生长的方法在SiC衬底上直接外延生长作为插入层的多层石墨烯，制得石墨烯/SiC衬底；以及，将所述石墨烯/SiC衬底置于外延生长设备的反应腔室中，向所述反应腔室内通入气相氮源并进行外延生长，从而制得氮化硅单晶。本发明制备氮化硅单晶的方法无需额外加入硅源，步骤简单，操作安全，可与石墨烯一起进行剥离和转移；同时本发明制备的氮化硅单晶颗粒均一性高，质量良好，残余应力小。
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公开(公告)号：CN116053120A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310327920.3
申请日：2023-03-30
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
IPC: H01L21/205 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种氮化物外延结构及其制备方法和应用。所述制备方法包括：先在衬底表面形成碳化硅薄膜；至少将所述碳化硅薄膜的表层区域转化形成石墨烯层；在所述石墨烯层表面生长氮化物单晶，形成氮化物外延结构。本发明提供的一种氮化物外延结构的制备方法可在单晶或多晶衬底上外延高质量的单晶氮化镓，并提高了氮化镓基HEMT器件的散热性能。
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公开(公告)号：CN118087038B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410465585.8
申请日：2024-04-18
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于电场调控的单晶氮化物薄膜的外延生长方法及应用。所述外延生长方法包括：在目标衬底表面覆设二维材料层；利用外加电场极化目标衬底，外加电场的方向自目标衬底指向二维材料层；在外加电场的极化作用下，利用氮源和Ⅲ族金属源生长单晶氮化物薄膜。本发明所提供的外延生长方法可改变原子轨道之间的相对能级，能够在任意衬底上实现具有最优取向的单晶氮化物薄膜的生长，显著降低了对于衬底的要求；可获得低缺陷密度、低应力单晶氮化物薄膜；可以降低由晶格失配和热失配带来的缺陷和应力，提升氮化物的晶体质量，二维材料层之间弱的范德华力有助于氮化物薄膜的剥离，容易地转移到其他衬底上。
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公开(公告)号：CN118028974A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410449824.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Abstract: 本发明公开了一种大尺寸单晶六方氮化硼的外延生长方法及其应用。所述外延生长方法包括：提供单晶a面的蓝宝石衬底；进行小角度切割；进行高温退火处理；切割面上外延生长单晶六方氮化硼，可以再外延单晶氮化物薄膜。本发明通过小角度切割衬底表面打破a面蓝宝石的C2对称性，避免外延生长时的动力学差异，引导二维氮化物晶畴的单向对齐，从而实现了在绝缘的蓝宝石衬底表面大面积生长二维单晶六方氮化硼，避免了在金属衬底表面生长后的转移过程中会造成二维氮化物的破损，褶皱的引入以及胶的残留，最终可获得低缺陷密度、低应力的二维单晶六方氮化硼薄膜；所生长的二维单晶六方氮化硼可以作为缓冲层，进一步生长高质量单晶氮化物外延层。
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