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Paramétrages

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1. WO2003006719 - PROCEDE PERMETTANT D'OBTENIR DES PREFORMES MONOCRISTALLINES ALGAN A FAIBLE DENSITE DE DEFAUT

Numéro de publication WO/2003/006719
Date de publication 23.01.2003
N° de la demande internationale PCT/US2002/021569
Date du dépôt international 08.07.2002
CIB
C30B 25/00 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
30CROISSANCE DES CRISTAUX
BCROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
25Croissance des monocristaux par réaction chimique de gaz réactifs, p.ex. croissance par dépôt chimique en phase vapeur
CPC
C30B 11/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
11Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
C30B 11/14
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
11Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
14characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
C30B 25/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
25Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
C30B 29/40
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
10Inorganic compounds or compositions
40AIIIBV compounds ; wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
C30B 29/403
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
10Inorganic compounds or compositions
40AIIIBV compounds ; wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
403AIII-nitrides
C30B 29/406
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
29Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
10Inorganic compounds or compositions
40AIIIBV compounds ; wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
403AIII-nitrides
406Gallium nitride
Déposants
  • TECHNOLOGIES AND DEVICES INTERNATIONAL, INC. [US/US]; 8660 Dakota Drive Gaithersburg, MD 20877, US
Inventeurs
  • MELNIK, Yuri, V.; US
  • SOUKHOVEEV, Vitali; US
  • IVANTSOV, Vladimir; US
  • TSVETKOV, Katie; US
  • DMITRIEV, Vladimir, A.; US
Mandataires
  • BECK, David; Bingham McCutchen Suite 1800 Three Embarcadero Center San Francisco, CA 94111-4067, US
Données relatives à la priorité
09/903,04711.07.2001US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) METHOD FOR ACHIEVING LOW DEFECT DENSITY AIGaN SINGLE CRYSTAL BOULES
(FR) PROCEDE PERMETTANT D'OBTENIR DES PREFORMES MONOCRISTALLINES ALGAN A FAIBLE DENSITE DE DEFAUT
Abrégé
(EN)
A method for growing bulk GaN and AlGaN single crystal boules, preferably using a modified HVPE process, is provided. The single crystal boules typically have a volume in excess of (4) cubic centimeters with a minimum dimension of approximately (1) centimeter. If desired, the bulk material can be doped during growth to achieve n-, i-, or p-type conductivity. In order to have growth cycles of sufficient duration, preferably an extended Ga Source is used in which a portion of the Ga source is maintained at a relatively high temperature while most of the Ga source is maintained at a temperature close to, and just above, the melting temperature of Ga. To grow large boules of AIGaN, preferably multiple Al sources are used, the Al sources being sequentially activated to avoid Al Source depletion and excessive degradation. In order to achieve high growth rates, preferablya dual growth zone reactor is used in which a fIrst, high temperature zone is used for crystal nucleation and a second, low temperature zone is used for rapid crystal growth. Although the process can be used to grow crystals in which the as-grown material and the seed crystal are of different composition, preferably the two crystalline structures have the same composition, thus yielding improved crystal quality.
(FR)
La présente invention concerne un procédé de formation de préformes monocristallines GaN et AlGaN de substrat, de préférence par un processus d'épitaxie en phase vapeur (HVPE) modifié. Ces préformes monocristallines ont habituellement un volume excédentaire de 4 centimètres cube avec une dimension minimum de 1 centimètre environ. Si on le souhaite, on peut doper le matériau du substrat pendant la croissance de façon à obtenir une conductivité de type n, i ou p. Afin de travailler sur des cycles de croissance d'une durée suffisante, on utilise de préférence une source Ga étendue dans laquelle une partie de la source Ga est maintenue à une température relativement élevée tandis que la plus grande partie de la source Ga est maintenue à une température proche et juste au dessus de la température de fusion de Ga. Pour faire croître de grandes préformes de AlGan on utilise de préférence des sources Al multiples, les sources Al étant activées séquentiellement de façon à éviter une déplétion de ces sources Al et une détérioration excessive. Afin d'obtenir des vitesses de croissance élevées, on utilise de préférence un réacteur à zone de croissance double dans lequel on utilise une première zone à haute température pour la nucléation du cristal et une seconde zone à basse température pour une croissance rapide du cristal. Bien qu'on puisse utiliser ce processus pour faire croître des cristaux dans lesquels le matériau de croissance et le cristal germe sont de composition différente, il est préférable que les deux structures cristallines soient de même composition, ce qui améliore la qualité cristalline.
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