C - Chemistry – Metallurgy – 30 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
30
B
C30B 9/00 (2006.01) C30B 7/00 (2006.01) C30B 7/10 (2006.01) C30B 29/40 (2006.01) H01S 5/028 (2006.01) H01S 5/323 (2006.01)
Patent
CA 2464083
The invention relates to a substrate for epitaxy, especially for preparation of nitride semiconductor layers. The invention covers a bulk nitride mono-crystal characterized in that it is a mono-crystal of gallium nitride and its cross-section in a plane perpendicular to c-axis of hexagonal lattice of gallium nitride has a surface area greater than 100 mm 2, it is more than 1.0 µm thick and its C-plane surface dislocation density is less than 106/cm2, while its volume is sufficient to produce at least one further-processable non- polar A--plane or M-plane plate having a surface area at least 100 mm2. More generally, the present invention covers a bulk nitride mono-crystal which is characterized in that it is a mono-crystal of gallium-containing nitride and its cross-section in a plane perpendicular to c-axis of hexagonal lattice of gallium-containing nitride has a surface area greater than 100 mm2, it is more 1,0 µm thick and its surface dislocation density is less than 106/cm2 Mono-crystals according to the present invention are suitable for epitaxial growth of nitride semiconductor layers. Due to their good crystalline quality they are suitable for use in opto-electronics for manufacturing opto-electronic semiconductor devices based on nitrides, in particular for manufacturing semiconductor laser diodes and laser devices, The bulk mono-crystals of gallium-containing nitride are crystallized on seed crystals. Various seed crystals may be used. The bulk mono-crystals of gallium- containing nitride are crystallized by a method involving dissolution of a gallium- containing feedstock in a supercritical solvent and crystallization of a gallium nitride on a surface of seed crystal, at temperature higher and/or pressure lower than in the dissolution process.
L'invention concerne un substrat pour épitaxie, en particulier pour la préparation de couches de semi-conducteur au nitrure. L'invention couvre un monocristal au nitrure volumique caractérisé en ce qu'il est un monocristal de nitrure de gallium et sa section transversale, dans un plan perpendiculaire à l'axe c d'un réseau hexagonal de nitrure de gallium présente une aire de surface supérieure à 100 mm<sp>2</sp>, son épaisseur est supérieure à 1,0 µm et sa densité de dislocation dans la surface du plan C est inférieure à 10<sp>6</sp>/cm<sp>2</sp>, tandis que son volume est suffisant pour produire au moins une plaque à plan A ou à plan M non polaire offrant la possibilité d'un autre traitement et ayant une aire de surface d'au moins 100 mm<sp>2</sp>. Plus généralement, la présente invention couvre un monocristal à nitrure volumique lequel est caractérisé en ce qu'il est un monocristal de nitrure contenant du gallium, et sa section transversale, dans un plan perpendiculaire à l'axe c du réseau hexagonal de nitrure contenant du gallium, présente une aire de surface supérieure à 100 mm<sp>2</sp>, son épaisseur est supérieure à 1,0 µm et sa densité de dislocation de surface est inférieure à 10<sp>6</sp>/cm<sp>2</sp>. Les monocristaux selon la présente invention sont adaptés au tirage épitaxial de couches de semi-conducteur à nitrure. Du fait de leur bonne qualité cristalline, ils sont adaptés à une utilisation en opto-électronique pour la fabrication de dispositifs à semi-conducteur opto-électroniques à base de nitrures, en particulier la production de diodes laser et de dispositifs laser à semi-conducteur. Les monocristaux volumiques a.m. de nitrure contenant du gallium sont cristallisés sur des cristaux germes. Divers cristaux germes peuvent être utilisés. Les monocristaux volumiques de nitrure contenant du gallium sont cristallisés par un procédé consistant en la dissolution d'une charge contenant du gallium dans un solvant supercritique et la cristallisation d'un nitrure de gallium sur une surface de cristal germe à une température supérieure et/ou une pression inférieure à celles du processus de dissolution.
Doradzinski Roman
Dwilinski Robert
Garczynski Jerzy
Kanbara Yasuo
Sierzputowski Leszek P.
Ammono Sp. Z. O.o.
Kirby Eades Gale Baker
Nichia Corporation
LandOfFree
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