外延生长

摘要： 随着芯片尺寸不断缩小,短沟道效应、热效应日趋显著.开发全新的量子材料体系以实现高性能芯片器件应用已成为当前科技发展的迫切需求.二维材料作为一类重要的量子材料,其天然具备原子层厚度和平面结构,能够有效克服短沟道效应并兼容当代微纳加工工艺,非常有望应用于新一代高性能器件方向.与硅基芯片发展类似,二维材料芯片级器件应用必须基于高质量、大尺寸的二维单晶材料制造.然而,由于二维材料的表界面特性,现有体单晶制备技术不能完全适用于单原子层结构的二维单晶制造.因此,亟需发展新的制备策略以实现大尺寸、高质量的二维单晶原子制造.有鉴于此,本文重点综述表界面调控二维单晶大尺寸制备技术发展现状,总结梳理了米级二维单晶原子制造过程中的3个关键调控方向,即单畴生长调控、单晶衬底制备和多畴取向控制.最后,系统展望了大尺寸二维单晶在未来规模化芯片器件方向的潜在应用前景.

摘要： 立方氮化硼(c-BN)作为闪锌矿面心立方结构的Ⅲ-Ⅴ族二元化合物,是第三代半导体中禁带宽度最大的材料,还具有高热导率、高硬度、耐高温、耐氧化、化学稳定性好、透光波长范围广、可实现p型或n型掺杂等一系列性能优点,不仅作为超硬磨料在各行业的加工领域有广泛的应用,而且作为极端电子学材料在大功率半导体和光电子器件等领域也具有潜在的应用价值,使其适用于高温、高功率、高压、高频以及强辐射等极端环境。本文综述了历年来国内外制备c-BN晶体和外延生长c-BN薄膜的发展历程,重点关注了生长技术进步和晶体质量提高的代表性成果,并对c-BN的机械性能、光学性能以及电学性能方面的研究进展进行阐述,最后对全文内容进行总结并对c-BN应用所面临的挑战进行展望。

摘要： 研究了超声雾化化学气相沉积(Mist-CVD)法外延生长α-Ga_(2)O_(3)薄膜过程中通入雾流速率的调控及其对薄膜生长质量的影响。利用COMSOL Multiphysics软件仿真得到在0.1~0.2 m/s的雾流速率下基板表面具有稳定的雾流和较小的温度变化。对比了通入雾流速率为0.118、0.177和0.251 m/s时所生长的α-Ga_(2)O_(3)薄膜的差异。X射线衍射(XRD)表明在上述3种速率下均成功外延生长出α-Ga_(2)O_(3)薄膜。薄膜生长速率在一定范围内随着雾流速率的增加而提高,但当雾流通入速率过高时,α-Ga_(2)O_(3)薄膜表面发生翘曲开裂,且其光学带隙变小。

摘要： 钙钛矿超晶格中蕴含着丰富的磁现象,特别是锰酸镧/镍酸镧超晶格中的异常磁交换偏置现象是一个研究热点.本文采用脉冲激光沉积技术,制备出不同取向的锰酸镧/镍酸镧超晶格,并对超晶格的电输运性能和交换偏置现象进行了系统的研究.实验发现,超晶格在不同取向的衬底上外延生长并保持晶格应力;超晶格的母体是Mott绝缘体并遵循二维Mott变程跃迁导电机理;不同取向的超晶格都表现出交换偏置现象;场冷和零场冷曲线表明在低温下超晶格中存在两种不同的磁性组元.对超晶格交换场强度的进一步分析发现,交换场强度与超晶格的取向以及超晶格与衬底界面处的极性补偿有关.在不同温度下都观察到,极性连续的超晶格的交换场强度都高于极性失配的超晶格.上述研究结果对进一步理解钙钛矿超晶格中的磁电输运性能有所帮助.

摘要： 通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法,在6英寸硅(111)衬底上生长了出制作高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)的无裂纹、高均匀性且翘曲度可控的GaN HEMT外延薄膜。通过引入双层AlN/Al_(0.3)Ga_(0.7)N超晶格和AlN/GaN超晶格作为Al_(x)Ga_(1-x)N应力控制层,解决了硅基GaN HEMT外延的裂纹和翘曲控制问题,且二维电子气(2DEG)浓度可达8.9×10^(12) cm^(-2),迁移率高达1980 cm^(2)/(V∙s)。器件的I-V曲线表明当漏电流为1μA/mm^(2),击穿电压大于800 V,具备较高的耐压和不漏电的特性。

摘要： 国内新闻南京大学、东南大学团队突破双层二维半导体外延生长核心技术日前,南京大学王欣然教授团队与东南大学王金兰教授团队合作,实现厘米级均匀的双层二硫化钼(MoS2)薄膜可控外延生长,该成果近日发表于国际学术期刊《自然》。

摘要： 220901通过浇注金属和外延生长制造部件的铸型以及相关的生产方法[美国] US20220250137,2022.08.11 Serge Alain Fargeas;Nicolas Romain Benjamin Leriche[法国]本发明涉及通过金属铸造和外延生长方法来制造单晶部件的工艺,特别地涉及用于这种工艺的铸型。该铸型包括一个型腔,在其中可以形成部件;还包括一个具有椭圆形截面的型壳。

摘要： 1碳化硅(SiC)涂层石墨基座基本情况1.1基本概念SiC涂层石墨基座常用于金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备中支撑和加热单晶衬底的部件(图1)。MOCVD设备是化合物半导体单晶衬底外延生长的研发及产业化关键设备,SiC涂层石墨基座的热稳定性、热均匀性等性能参数对外延材料生长的质量起到决定性作用,因此是MOCVD设备的核心关键部件。

摘要： 外延生长作为GaN器件制备领域的核心技术,已成为国际半导体领域的重点研究方向之一.基于1954—2018年GaN外延生长领域专利数据,采用专利计量分析和社会网络分析方法,研究了GaN外延生长领域专利技术竞争态势及专利权人合作网络.研究表明GaN外延生长技术处于相对成熟阶段;GaN外延生长专利合作网络规模不断扩大,已形成较强的社区结构,现阶段的合作网络结构比较利于创新;研究结果以期为我国GaN外延生长技术发展策略的制定提供参考.

摘要： 超导腔是粒子加速器的核心部件,目前国内外针对超导腔的焊接研究主要集中于半单元间的纯Nb对接接头.对于超导腔束管与法兰间的焊接研究较少,为了探索该接头处异种材料的焊接工艺,采用Nb板与Nb55Ti板垂直搭成的L形接头来模拟超导腔电子束焊接时束管与法兰的接头,在8,12,20 mA束流下进行试验,焊后对不同束流参数下接头的宏观形貌、微观组织、化学成分和显微硬度进行了对比分析.结果表明,焊接电流为12 mA时焊缝成形较好,焊接电流较大时Nb侧热影响区晶粒长大较为明显;3组试样焊缝熔化边界处出现了晶粒外延生长的现象,随着焊接电流的提高,熔合线附近出现了粗大的柱状晶;在热输入较大时熔池内液态金属混合充分,焊缝宏观偏析得到改善;焊后Nb侧热影响区显微硬度值出现了明显的下降.

摘要： 作为一种常见的硫族过渡金属化合物,具有良好铁磁性的碲化铬在自旋电子学研究领域表现出可靠的应用潜力.从上世纪中叶开始,科学家就在碲化铬体系上陆续做了大量的研究工作,合成出了Cr1-xTe,Cr2Te3,Cr3Te4,Cr5Te6,Cr5Te8等不同组分的碲化铬块材,并对其结构,磁性及电输运等物性进行了系统研究[1][2],其中以NiAs型的六角相碲化铬上的工作最具代表性.近些年来,利用分子束外延技术进行高质量的六角相CrTe薄膜的外延生长以及器件制备成为了此领域的主要研究方向.

摘要： 氧化锌以其较大的禁带宽度(室温下3.37eV）和高达60meV的激子结合能,使其在紫外乃至深紫外波段有着广阔的应用前景.于此同时,近年来,由于ZnO具有较大的光学声子能量(72meV)这一特性,使得其在实现室温太赫兹光源及探测方面也成为了一个极具潜力的候选材料体系.值得注意的是,无论是实现超低阈值紫外激光器件还是室温太赫兹器件,都离不开对有源层的调控.这其中量子阱结构便是最为重要的一环.

摘要： 由于可以与锑,氮等形成能级较浅的复合型受主,氧化锌材料中点型缺陷锌空位(VZn)受到了越来越多的关注.同时,根据第一性原理计算,VZn自身的缺陷转变能级(0/-1)大约为180meV,即有利于氧化锌p掺杂的实现.因此,在外延生长过程中,对VZn形成过程的研究与控制就显得尤为重要.

摘要： Co2FeAl是一种Full-Heusler合金,理论上由于其费米面附近自旋少数的电子态密度为零而具有100％自旋极化率1.另外,Co2FeAl的晶胞磁矩有5μB,居里温度达到1000K2,其与重要的第二代半导体GaAs的晶格失配仅为0.96％3-4,因此Co2FeAl/GaAs的异质结构是研究半导体中自旋注入的重要课题之一.

摘要： 近年来拓扑半金属态,作为一种全新的奇特拓扑量子态,成为凝聚态物理和信息科学研究中的一个热点领域.不同于拓扑绝缘体,拓扑半金属具有很多普通金属和绝缘体材料所不具备的新奇量子现象.狄拉克半金属态处于拓扑相临界区,可以通过对称性破缺诱导其进入不同的拓扑相,如拓扑绝缘体、外尔半金属等,同时具有超大的线性量子磁阻.

摘要： GaN作为第三代半导体材料的重要成员,由于它在蓝光或深紫外光光电器件上的应用前景,日益受到人们的广泛关注.众所周知,GaN有两个极性方向,GaN的(0001）方向,即GaN分子中Ga到N沿C轴长键方向,与外延方向存在平行和反平行两种情况,如果是平行,即为Ga面,而反平行方向则为N面.随着对GaN材料结构设计、外延生长和器件制备研究的深入,尤其是在基于压电效应的异质结、量子阱结构器件研究方面,GaN晶格极性的重要性越来越引起人们的关注.本工作首先利用等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）在Si（111）衬底上以自组装方式外延生长了N 极性的GaN 纳米线，并利用致密的AlN 薄层在Si（111）上实现了Ga极性纳米线的外延生长，N 极性和Ga 极性GaN 纳米棒的扫描电子显微镜图像。然后，采用选择性退火方法对所生长的样品在不同温度条件下进行退火处理。

摘要： 量鉴于未来对量子系统集成及大面积拓展的需求,由外延方式生长的量子点成为一个富有潜力的选项.然而,传统的自聚型量子点有无序分布的先天特性,使得其对称性和位置均不可控,这大大地增加了后续系统集成的困难度.此型量子点一般是在(100)晶向的衬底上外延生长,由于对称性较低而造成较大的精细结构劈裂.这将不利于产生高保真度的偏振纠缠光子对,进而无法为基于纠缠的量子信息处理使用.本报告中，选择采用金字塔型的量子点来实现上述目的。实验中所用的衬底为(111)B 晶向的砷化镓，并通过光学微影和化学蚀刻定义具六方排列的倒金字塔阵列，接着借由外延技术生长Ⅲ-Ⅴ族材料。

摘要： 硅(锗）光子学是近年来的热点课题.硅材料在固体电子学中占据主角地位,在光通信领域也有广泛应用.1但是在有源光子学领域,始终不能摆脱物性带来的缺陷,发光效率很低.许多研究者报道了基于微腔、量子点结合的新型发光结构.2根据珀塞尔效应,当实现量子点与微腔的光谱、位置匹配后,量子点的发光可以大大增强.在广泛使用的微盘领域,位置匹配还远没有实现.研究了在硅基微盘边沿定位外延锗量子点的技术。使用SOI衬底，经过电子束曝光和等离子体刻蚀，制作成微盘。利用分子束外延生长一定量的锗之后，量子点主要分布于微盘的边缘，形成“项链”状。这与微盘内部回音壁模式极大值正好处于同一径向位置，有可能大大提升量子点发光效率。理论计算表明，生长过程中锗的迁移存在两个阶段，第一阶段由边缘往中间迁移，第二段反之。采取两步生长法，第一步低温生长，抑制锗往中间的迁移。第二部提高生长温度，促进锗原子往边缘迁移。这样就使得大部分沉积到微盘上的锗能够有效迁移到边缘成核，提高了材料利用率。这些工作对实现锗硅的高效发光有重要推动作用。

摘要： MBE方法外延Si基复合衬底过程中,由于Si衬底材料与外延的复合衬底CdTe材料存在较大的晶格失配,以及外延过程中由于湿化学处理后保护层的热脱附过程不可避免地产生的热应力导致Si基复合衬底产生宏观形变.本文通过实验,研究了Si片湿化学保护层的热脱附温度和外延CdTe的膜层厚度与外延后Si基复合衬底形变量的关系.

摘要： MBE方法外延Si基复合衬底过程中,由于Si衬底材料与外延的复合衬底CdTe材料存在较大的晶格失配,以及外延过程中由于湿化学处理后保护层的热脱附过程不可避免地产生的热应力导致Si基复合衬底产生宏观形变.本文通过实验,研究了Si片湿化学保护层的热脱附温度和外延CdTe的膜层厚度与外延后Si基复合衬底形变量的关系.

摘要： 本发明涉及一种外延衬底，用于生长外延层，该外延衬底包括：一基底，该基底具有一图案化的表面作为外延生长面，其中，所述外延衬底进一步包括一碳纳米管层覆盖所述基底的外延生长面设置。本发明进一步提供外延衬底的制备方法及其作为生长外延层的应用。

摘要： 本申请提供一种晶圆外延生长系统及晶圆外延生长方法，所述晶圆外延生长系统包括：反应腔室，所述反应腔室适于容纳第一预设反应气体和第二预设反应气体，第一预设反应气体和第二预设反应气体用于在晶圆上沉积形成外延结构；进气系统，所述进气系统包括第一进气通道和至少一个第二进气通道；所述第一进气通道连接于所述反应腔室顶部的中心区域，所述第一进气通道适于向所述反应腔室输送所述第一预设反应气体；所述第二进气通道连接于所述反应腔室顶部的边缘区域，所述第二进气通道适于向所述反应腔室输送所述第二预设反应气体。本申请实现了对晶圆外延生长的控制，避免翘曲的形成。

摘要： 本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种外延生长装置的调温以及外延生长装置。该调温方法包括以下步骤：在衬底上选定离线测温点，在衬底和/或加热基座上选定实时测温点，离线测温点与实时测温点对应；模拟外延生长装置的工作流程，以在衬底空转的情况下获取离线测温点的温度T1以及实时测温点的温度T2；拟合温度T1和温度T2，得到温度T1和温度T2之间的映射关系函数F；获取外延生长装置正常工作流程下的实时测温点的温度T2’；根据映射关系函数F以及温度T2’，计算获得对应的离线测温点的实时温度T1’；根据实时温度T1’调节外延生长装置的加热功率。本申请的优点在于：能够获得衬底表面精确的实时温度T1’，用以精准及时的反馈调节加热功率。

摘要： 本发明公开一种用于外延生长设备的进排气构件及外延生长设备，该进排气构件包括环形主体，沿环形主体的周向侧壁设置的进气通道和排气通道，进气通道和排气通道的对称面为同一平面，且环形主体的轴线位于对称面内；进气通道和排气通道设置于环形主体上，消除现有技术中分体式进排气口的装配间隙，减少腔室边缘区域的气体紊流，改善晶圆表面生长的外延层厚度均匀性；同时气体从进气通道至排气通道的流动方式，扩大气流的流动空间，减少边缘紊流区对晶圆上方气流场的影响，保证晶圆上方气体的均匀性。

摘要： 本发明涉及一种外延衬底，用于生长外延层，该外延衬底包括：一基底，该基底具有一图案化的表面作为外延生长面，其中，所述外延衬底进一步包括一碳纳米管层覆盖所述基底的外延生长面设置。本发明进一步提供外延衬底的制备方法及其作为生长外延层的应用。

摘要： 本发明公开了一种水平液相外延石墨舟、生长系统、外延方法及生长方法。该水平液相外延石墨舟包括底托；衬底放置板，衬底放置板设有衬底槽；母液存放板，母液存放板设有母液槽，母液槽与衬底槽在纵向对齐；滑动设置于衬底放置板与母液存放板之间的滑条，滑条上设有母液陷落通道，滑条位于第一位置时，母液陷落通道连通母液槽与衬底槽，滑条位于第二位置时，滑条将母液槽和衬底槽隔断；以及设置于母液存放板上的盖板。该水平液相外延石墨舟在外延生长过程中衬底槽的位置始终不发生变化，母液槽和衬底槽在纵向对齐，使得母液和衬底在纵向始终处于同一温度场中，减小了母液和衬底之间的温度差异，提高了温场均匀性，提高了薄膜材料的均匀性。

摘要： 本发明公开了一种半导体外延生长的前驱体封装容器及半导体外延生长方法。所述前驱体封装容器包括：第一容置体，包绕形成第一容置腔室；其内的第二容置体，包绕形成第二容置腔室；进气通道，与第二容置腔室相连通；出气通道与第一容置腔室相连通；连接通道连通所述第一容置腔室和第二容置腔室，且所述连接通道为狭长形的。本发明利用狭长的连接通道连通第一和第二容置腔室，第一容置腔室内的第一前驱体能够补偿第二前驱体中的固态源不断消耗出现的蒸气压降低现象；并通过狭长的连接通道快速调整外因改变导致的第一和第二容置腔室内部的蒸气压差，提供持续稳定的前驱体输出，提高工艺稳定，同时降低了固态源的更换周期，提高了生长镓动率。

摘要： 本申请提供一种晶圆外延生长系统及晶圆外延生长方法，所述晶圆外延生长系统包括：反应腔室，所述反应腔室适于容纳第一预设反应气体和第二预设反应气体，第一预设反应气体和第二预设反应气体用于在晶圆上沉积形成外延结构；进气系统，所述进气系统包括第一进气通道和至少一个第二进气通道；所述第一进气通道连接于所述反应腔室顶部的中心区域，所述第一进气通道适于向所述反应腔室输送所述第一预设反应气体；所述第二进气通道连接于所述反应腔室顶部的边缘区域，所述第二进气通道适于向所述反应腔室输送所述第二预设反应气体。本申请实现了对晶圆外延生长的控制，避免翘曲的形成。

摘要： 本发明公开了一种基于锑化物材料选区外延生长的外延片生长方法，包括在衬底材料表面沉积SiO

摘要： 本发明提供一种硅外延生长设备的工艺腔室及外延生长设备，包括：腔体以及设置在腔体中的基座和预热环，其中，腔体的侧壁上沿水平方向相对设置有进气口和出气口；预热环环绕在基座与腔体的侧壁之间，且是可升降的，以能够使预热环的上表面在进行外延工艺时位于第一高度位置，或者在进行刻蚀工艺时位于第二高度位置，预热环的上表面在位于第一高度位置时，不高于进气口，且不低于基座的下表面；预热环的上表面在位于第二高度位置时，低于基座的下表面。本发明提供的预热环结构确保了下腔室的刻蚀效率，有效地避免了下腔室发生沉积的情况。