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1. (WO1984000178) LOW TEMPERATURE PROCESS FOR DEPOSITING EPITAXIAL LAYERS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau

Pub. No.: WO/1984/000178 International Application No.: PCT/US1983/000648
Publication Date: 19.01.1984 International Filing Date: 02.05.1983
IPC:
C30B 25/02 (2006.01)
C CHEMISTRY; METALLURGY
30
CRYSTAL GROWTH
B
SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
25
Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour deposition growth
02
Epitaxial-layer growth
Applicants:
Inventors:
Priority Data:
null30.12.1899null
Title (EN) LOW TEMPERATURE PROCESS FOR DEPOSITING EPITAXIAL LAYERS
(FR) PROCEDE A BASSE TEMPERATURE POUR LE DEPOT DE COUCHES EPITAXIALES
Abstract:
(EN) In certain semiconductor devices, an epitaxial layer of an oxide or sulfide, in which the crystal orientation is induced by the substrate, provides improved electrical and optical properties in the device. The formation of epitaxial oxide or sulfide layers requires high temperatures or generates charged particles or high energy radiation that damage the substrate and prevent optimum electrical performance of the device. This problem is overcome by exposing the substrate (20) at a low temperature to a chosen vapor phase reactant (from chamber 26) in the presence of neutral, charge-free oxygen atoms or sulfur atoms to produce a reaction between the atomic species and the vapor phase reactant to form the desired oxide or sulfide and induce the crystalline growth thereof as an epitaxial layer on the surface of the substrate (20). The atomic oxygen or the atomic sulfur is formed at a low temperature by the photochemical dissociation of a selected oxygen-containing precursor or a selected sulfur-containing precursor, respectively, (from chamber 28) by radiation of a selected wavelength (from means 16). Epitaxial oxides, such as epitaxial zinc oxide on a sapphire substrate, are useful for forming active optical waveguide structures and active acousto-optical devices. An epitaxial sulfide, such as lead sulfide on a silicon substrate, is useful as the active element in infrared detectors and infrared charge-coupled devices.
(FR) Dans certains dispositifs à semiconducteur, une couche épitaxiale d'un oxyde ou d'un sulfure, dans laquelle l'orientation des cristaux est induite par le substrat, permet d'obtenir des propriétés électriques et optiques améliorées du dispositif. La formation de couches épitaxiales d'oxyde ou de sulfure requiert des températures élevées ou produit des particules chargées ou un rayonnement à énergie élevée qui endommagent le substrat et empêchent un fonctionnement électrique optimal du dispositif. Ce problème est résolu en exposant le substrat (20) à une faible température à un réactif à phase de vapeur choisie (provenant de la chambre 26) en présence d'atomes neutres d'oxygène ou de soufre exempts de charges de manière à produire une réaction entre les espèces atomiques et le réactif à phase de vapeur pour former l'oxyde ou sulfure désiré et induire leur croissance cristalline sous forme de couches épitaxiales sur la surface du substrat (20). L'oxygène atomique ou le soufre atomique sont formés à une faible température par la dissociation photochimique d'un précurseur sélectionné contenant de l'oxygène ou d'un précurseur sélectionné contenant du soufre, respectivement, (provenant de la chambre 28), à l'aide d'une radiation d'une longueur d'onde sélectionnée (provenant de l'organe 16). Des oxydes épitaxiaux, tels que l'oxyde de zinc épitaxial sur un substrat de saphir, sont utiles dans la formation de structures de guide d'onde optique active et de dispositifs actifs opto-acoustiques. Un sulfure épitaxial, tel que du sulfure de plomb sur un substrat de silicium, est utile en tant qu'élément actif dans des détecteurs de rayons infrarouges et de dispositifs à couplage de charges à rayons infrarouges.
Designated States:
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)
Also published as:
EP0111510AU1983016010