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1. (WO2006017074) LOW-DOPED SEMI-INSULATING SIC CRYSTALS AND METHOD
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.: WO/2006/017074 International Application No.: PCT/US2005/023796
Publication Date: 16.02.2006 International Filing Date: 06.07.2005
IPC:
C30B 25/12 (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
12
Substrate holders or susceptors
Applicants: CHEN, Jihong[US/US]; US (UsOnly)
ZWIEBACK, Ilya[US/US]; US (UsOnly)
GUPTA, Avinash, K.[US/US]; US (UsOnly)
BARRETT, Donovan, L.[US/US]; US (UsOnly)
HOPKINS, Richard, H.[US/US]; US (UsOnly)
SEMENAS, Edward[US/US]; US (UsOnly)
ANDERSON, Thomas, A.[US/US]; US (UsOnly)
SOUZIS, Andrew, E.[US/US]; US (UsOnly)
II-VI INCORPORATED[US/US]; 375 Saxonburg Boulevard Saxonburg, PA 16056, US (AllExceptUS)
Inventors: CHEN, Jihong; US
ZWIEBACK, Ilya; US
GUPTA, Avinash, K.; US
BARRETT, Donovan, L.; US
HOPKINS, Richard, H.; US
SEMENAS, Edward; US
ANDERSON, Thomas, A.; US
SOUZIS, Andrew, E.; US
Agent: BYRNE, Richard, L. ; The Webb Law Firm 436 Seventh Avenue 700 Koppers Building Pittsburgh, PA 15219-1818, US
Priority Data:
60/586,04207.07.2004US
Title (EN) LOW-DOPED SEMI-INSULATING SIC CRYSTALS AND METHOD
(FR) CRISTAUX DE CARBURE DE SILICIUM SEMI-ISOLANTS FAIBLEMENT DOPES ET PROCEDE
Abstract:
(EN) The invention relates to substrates of semi-insulating silicon carbide used for semiconductor devices and a method for making the same. The substrates have a resistivity above 106 Ohm-cm, and preferably above 108 Ohm-cm, and most preferably above 109 Ohm-cm, and a capacitance below 5 pF/mm2 and preferably below 1 pF/mm2. The electrical properties of the substrates are controlled by a small amount of added deep level impurity, large enough in concentration to dominate the electrical behavior, but small enough to avoid structural defects. The substrates have concentrations of unintentional background impurities, including shallow donors and acceptors, purposely reduced to below 5•1016 cm-3, and preferably to below 1•1016 cm-3, and the concentration of deep level impurity is higher, and preferably at least two times higher, than the difference between the concentrations of shallow acceptors and shallow donors. The deep level impurity comprises one of selected metals from the periodic groups IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB and VIIIB. Vanadium is a preferred deep level element. In addition to controlling the resistivity and capacitance, a further advantage of the invention is an increase in electrical uniformity over the entire crystal and reduction in the densityof crystal defects.
(FR) La présente invention concerne des substrats de carbure de silicium (SiC) semi-isolants utilisés pour les semi-conducteurs et un procédé de fabrication correspondant. Ces substrats ont une résistivité supérieure à 106 Ohm-cm, de préférence supérieure à 108 Ohm-cm, et avec plus de préférence encore supérieure à 109 Ohm-cm, pour une capacitance inférieure à 5 pF/mm2 et de préférence inférieure à 1 pF/mm2. Les propriétés électriques des substrats sont commandées par une petite quantité d'impureté ajoutée à niveau profond, en concentration suffisante pour dominer le comportement électrique, mais assez petites pour éviter les défauts structuraux. Les substrats présentent des concentrations d'impuretés résiduelles, y-compris les donneurs et accepteurs peu profond, réduit à dessein en dessous de 5 1016 cm-3, de préférence en dessous de 1 1016 cm-3, la concentration en impureté en niveau profond étant supérieure, de préférence de fois, aux concentrations des accepteurs et donneurs peu profonds. L'impureté de niveau profond comprend l'un des métaux choisis dans les groupes périodiques IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB et VIIIB, avec une préférence pour le vanadium. Outre de commander la résistivité et la capacitance, un avantage de l'invention est d'augmenter l'uniformité électrique dans la totalité du cristal, et de réduire la densité de défauts du cristal.
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Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)