C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
23
C
C23C 14/06 (2006.01) C23C 14/14 (2006.01) C23C 14/58 (2006.01) C30B 23/02 (2006.01) C30B 29/40 (2006.01)
Patent
CA 2679024
A method for forming a group-III metal nitride material film attached to a substrate, the method including the procedures of subjecting the substrate to an ambient pressure of no greater than 0.01 Pa, and heating the substrate to a temperature of between approximately 500°C-800°C. The method further includes the procedures of introducing a group III metal vapor to the surface of the substrate at a base pressure of at least 0.01 Pa, until a plurality of group III metal drops form on the surface, and introducing active nitrogen to the surface at a working pressure of between 0.05 Pa and 2.5 Pa, until group III metal nitride molecules form on the group III metal drops. The method also includes the procedures of maintaining the working pressure and the active nitrogen until the group III metal nitride molecules diffuse into the group III metal drops, forming nitride/metal solution drops, and until the nitride/metal solution drops turn into a wetting layer on the substrate, and continuing to increase the concentration of group III metal nitride molecules in the wetting layer until all the group III metal atoms contained in the wetting layer are exhausted, and the wetting layer transforms into a group III metal nitride film. According to another aspect of the disclosed technique, if the wetting layer is relatively thin, then group-III metal nitride molecules diffuse into the wetting layer, during the procedure of continuing to increase, thereby increasing the viscosity thereof, transforming the wetting layer into a solid amorphous group III metal nitride film. According to a further aspect of the disclosed technique, if the wetting layer is relatively thick, then a crystalline seeding layer is formed on the surface of the wetting layer, during the procedure of continuing to increase, and wherein the active nitrogen diffuses through the seeding layer, reacting with group-III metal in the wetting layer, thereby further thickening the seeding layer, transforming the wetting layer into a crystalline group III metal nitride film.
L'invention porte sur un procédé de formation d'un film de matière de nitrure de métal du Groupe III fixé à un substrat. Ce procédé comprend les opérations consistant à soumettre le substrat à une pression ambiante qui n'est pas supérieure à 0,01 Pa, et à chauffer le substrat à une température entre approximativement 500°C-800°C. Le procédé comprend en outre les opérations consistant à introduire une vapeur de métal du Groupe III à la surface du substrat à une pression de base d'au moins 0,01 Pa, jusqu'à ce qu'une pluralité de gouttes de métal du Groupe III se forment sur la surface, et à introduire de l'azote actif à la surface à une pression de travail entre 0,05 Pa et 2,5 Pa, jusqu'à ce que des molécules de nitrure de métal du Groupe III se forment sur les gouttes de métal du Groupe III. Le procédé comprend également les opérations consistant à maintenir la pression de travail et de l'azote actif jusqu'à ce que les molécules de nitrure de métal du Groupe III diffusent dans les gouttes de métal du Groupe III, formant des gouttes de solution nitrure/métal, et jusqu'à ce que les gouttes de solution nitrure/métal se transforment en une couche de mouillage sur le substrat, et à poursuivre l'augmentation de la concentration de molécules de nitrure de métal du Groupe III dans la couche de mouillage jusqu'à ce que tous les atomes de métal du Groupe III contenus dans la couche de mouillage soient épuisés, et la couche de mouillage se transforme en un film de nitrure de métal du Groupe III. Conformément à un autre aspect de la technique divulguée, si la couche de mouillage est relativement mince, les molécules de nitrure de métal de Groupe III diffusent dans la couche de mouillage, pendant l'opération de poursuite de l'augmentation, ce qui permet d'augmenter la viscosité de celle-ci, transformant la couche de mouillage en un film de nitrure de métal de Groupe III amorphe solide. Conformément à un autre aspect de la technique divulguée, si la couche de mouillage est relativement épaisse, une couche d'ensemencement cristalline est formée sur la surface de la couche de mouillage, pendant l'opération de poursuite de l'augmentation, et l'azote actif diffuse à travers la couche d'ensemencement, réagissant avec un métal du Groupe III dans la couche de mouillage, ce qui permet d'épaissir encore la couche d'ensemencement, transformant la couche de mouillage en un film de nitrure de métal du Groupe III cristallin.
Mosaic Crystals
Smiths Ip
LandOfFree
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