PL225427B1 - Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego - Google Patents
Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowegoInfo
- Publication number
- PL225427B1 PL225427B1 PL375597A PL37559702A PL225427B1 PL 225427 B1 PL225427 B1 PL 225427B1 PL 375597 A PL375597 A PL 375597A PL 37559702 A PL37559702 A PL 37559702A PL 225427 B1 PL225427 B1 PL 225427B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- nitride
- gallium
- nitride semiconductor
- growth
- Prior art date
Links
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 184
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 44
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 134
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 120
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 78
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 49
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 49
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 12
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 262
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- -1 InAlGaN Chemical class 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 10
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002259 gallium compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021055 KNH2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010408 Li2NH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013698 LiNH2 Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100128278 Mus musculus Lins1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910018954 NaNH2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002968 anti-fracture Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150051397 csn3 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002258 gallium Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- AFRJJFRNGGLMDW-UHFFFAOYSA-N lithium amide Chemical compound [Li+].[NH2-] AFRJJFRNGGLMDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N lithium nitride Chemical compound [Li]N([Li])[Li] IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N sodium amide Chemical compound [NH2-].[Na+] ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
- H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
- H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/403—AIII-nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/403—AIII-nitrides
- C30B29/406—Gallium nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—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
- C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
- C30B7/10—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions by application of pressure, e.g. hydrothermal processes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/813—Bodies having a plurality of light-emitting regions, e.g. multi-junction LEDs or light-emitting devices having photoluminescent regions within the bodies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
Dziedzina techniki
Obecny wynalazek dotyczy struktury urządzenia emitującego światło, posiadającej objętościową monokrystaliczną warstwę azotkową.
Tło wynalazku
W półprzewodnikowym laserze azotkowym defekt krystaliczny lub dyslokacja w sieci krystalic znej światłowodu powoduje rekombinację bezpromienistą par elektron-dziura w jego obrębie. Pożądane jest, z punktu widzenia funkcji laserowej, aby gęstość dyslokacji w światłowodzie wynosiła 106/cm2 lub mniej, korzystnie 104/cm2 lub mniej. Jednakże w dotychczasowym stanie techniki, ani przy użyciu metody wzrostu epitaksjalnego z fazy gazowej (MOCVD oraz HVPE), ani przy wielokrotnym wykorzystaniu technologii ELOG (epitaksjalnego wzrostu bocznego) gęstość dyslokacji nie mogła być obniżona poniżej 106/cm2, ponieważ wzrost warstwy światłowodowej prowadzony był na podłożu heterogenicznym, takim jak podłoże szafirowe lub podłoże z węglika krzemu SiC.
Aby na podłożu szafirowym lub na podłożu z SiC wytworzyć urządzenie emitujące światło zawierające półprzewodnik azotkowy pozbawiony pęknięć, wymagane jest osadzenie na podłożu szafirowym lub na podłożu SiC półprzewodnika azotkowego o obniżonej gęstości dyslokacji w formie cienkiej warstwy. Jeśli półprzewodnik azotkowy zostanie osadzony w formie grubej warstwy na takim podłożu jak szafir i temu podobne, zakrzywienie takiego podłoża będzie większe, co zwiększy prawdopodobieństwo wystąpienia pęknięć. Jednakże, wytworzenia cienkiej półprzewodnikowej warstwy azotkowej o obniżonej gęstości dyslokacji nie można zrealizować metodą wzrostu epitaksjalnego z fazy gazowej.
Podsumowując powyższe, uzyskanie urządzeń emitujących światło opartych na półprzewodnikach azotkowych (zwłaszcza urządzeń laserowych) metodą wzrostu z fazy gazowej napotyka na ograniczenia. Ponadto, w przypadku diody emitującej światło im wyższa jest wymagana luminancja oraz wydajność tym poważniejszy problem stanowi dyslokacja krystaliczna podłoża oraz warstwy p ośredniej.
Ujawnienie wynalazku
Pierwszym celem wynalazku jest zapewnienie struktury urządzenia emitującego światło, obejmującej urządzenie emitujące światło zawierające warstwę półprzewodnika azotkowego typu n, warstwę aktywną obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz warstwę półprzewodnika azotkowego typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, gdzie ta struktura urządzenia emitującego światło obejmuje półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, a nie jak dotyc hczas metodą wzrostu z fazy gazowej. Półprzewodnikowa warstwa azotku zawierającego gal jest jedną z warstw urządzenia emitującego światło, wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak tak, że jakość krystaliczna warstw osadzanych na tej półprzewodnikowej wa rstwie azotku zawierającego gal może ulec poprawie.
Drugim celem obecnego wynalazku jest ukształtowanie podłoża wzrostowego, posiadającego niską gęstość dyslokacji, stosując objętościowy monokryształ azotku zawierającego gal wytworzony metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, dzięki czemu, azotkowe urządzenie półprzewodnikowe wytworzone na takim podłożu może być półprzewodnikiem azotkowym o niższej gęstości dyslokacji. Konkretnie, celem wynalazku jest ukształtowanie azotkowego podłoża wzrostowego o obniżonej gęstości dyslokacji, to znaczy 105/cm2 lub niższej, a korzystnie 104/cm2 lub niższej oraz wytworzenie na nim urządzenia emitującego światło (struktury laserowej i podobnych) cechującego się mniejszą ilością dyslokacji krystalicznych, powodujących rekombinację bezpromienistą.
Trzecim celem obecnego wynalazku jest zapewnienie struktury urządzenia emitującego świ atło, takiego jak urządzenie laserowe i temu podobne, które zawiera warstwę wysoko oporową w ytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, jako warstwę ograniczającą prąd.
Twórcy obecnego wynalazku poczynili następujące obserwacje przy stosowaniu techniki, zgodnie z którą azotek zawierający gal poddaje się rekrystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak - tak zwanej metody AMMONO:
stosunek Ga/NH3 może być znacząco poprawiony (ponad 20-krotnie) w porównaniu ze stosunkiem właściwym dla wzrostu z fazy gazowej metodą MOCVD,
PL 225 427 B1 objętościowy monokryształ posiadający obniżoną gęstość dyslokacji może być wytworzony m etodą AMMONO w bardzo niskiej temperaturze (600°C lub niższej), podczas gdy objętościowy monokryształ takiego azotku wytwarza się metodą wzrostu z fazy gazowej w temperaturze 1000°C lub wyższej, niższą gęstość dyslokacji i poprawę jakości krystalicznej można zrealizować mimo, iż w wyniku wzrostu azotku zawierającego gal powstaje cienka jego warstwa, a poza tym możliwe jest wytworzenie monokrystalicznego podłoża z powierzchnią wzrostu epitaksjalnego pokrywającą się z powierzchnią A lub powierzchnią M monokryształu azotku zawierającego gal, podczas gdy dotychczasowymi metodami wzrostu z fazy gazowej takie podłoże nie może być wytworzone.
Powyższe cele zostały zrealizowane dzięki opracowaniu rozwiązania według wynalazku.
Przedmiotem wynalazku jest struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, charakteryzująca się tym, że ma półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, osadzoną na wskazanej półprzewodnikowej warstwie azotku trójskładnikowego lub czteroskładnikowego.
Korzystnie, podłoże wzrostowe jest objętościowym monokryształem azotku zawierającego gal, wytworzonym metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
Korzystnie, podłoże wzrostowe ma co najmniej jedną płaszczyznę wybraną z grupy płaszczyzn obejmującej płaszczyznę A, płaszczyznę M, płaszczyznę R, płaszczyznę C, {1 -10n (n jest liczbą naturalną)} oraz {11-2m (m jest liczbą naturalną)} objętościowego monokryształu azotku zawierającego gal, jako swoją własną powierzchnię.
Korzystnie, wskazane podłoże wzrostowe jest podłożem złożonym typu template (obejmującym azotek zawierający gal, osadzony na podłożu heterogenicznym).
Korzystnie, wskazane podłoże wzrostowe ma gęstość dyslokacji 106/cm2 lub niższą.
Korzystnie, wskazana azotkowa warstwa półprzewodnikowa typu n jest osadzona bezpośrednio na podłożu wzrostowym lub z wykorzystaniem warstwy buforowej o wzorze AlxGa1-xN (gdzie 0<x<1).
Korzystnie, wskazane podłoże wzrostowe jest podłożem złożonym typu template, które obejmuje azotek zawierający gal osadzony na podłożu heterogenicznym na drodze krystalizacji z nadkrytyc znego roztworu zawierającego amoniak.
Przedmiotem obecnego zgłoszenia jest również struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, charakteryzująca się tym, że ma monokrystaliczną warstwę azotku o wzorze Al xGa1-xN (gdzie 0<x<1) domieszkowaną zanieczyszczeniami, wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak. Ponadto przedmiotem obecnego zgłoszenia jest też struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, charakteryzująca się tym, że jako warstwę ograniczającą prąd ma wysoko oporową monokrystaliczną warstwę azotku o wzorze AlxGa1-xN (0<x<1) wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
Korzystnie, wskazana warstwa aktywna stanowi warstwę wielostudni kwantowej o strukturze obejmującej co najmniej jedną warstwę studniową z InGaN lub z InAlGaN.
Jak wspomniano, pierwszy wynalazek polega na tym, że zapewniona jest struktura urządzenia emitującego światło, obejmująca monokrystaliczne podłoże wzrostowe z azotku zawierającego gal oraz półprzewodnikową warstwę azotkową typu n, warstwę aktywną (obszar czynny) obejmującą półprzewodnik azotkowy zawierający ind i azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, wytworzone m etodą wzrostu z fazy gazowej na wskazanym podłożu wzrostowym, w której warstwa półprzewodnik owa azotku zawierającego gal wytworzona jest, celem zachowania jakości krystalicznej, która mogłaby ulec degradacji podczas nanoszenia warstw urządzenia emitującego światło w postaci związków czteroskładnikowych lub trójskładnikowych, takich jak InAlGaN, InGaN lub AlGaN i tak dalej na tym podł ożu. Ponadto, możliwa jest poprawa jakości krystalicznej, która mogłaby ulec pogorszeniu przez nowopowstające dyslokacje lub domieszkujące zanieczyszczenia podczas procesu nanoszenia półprzewodnika azotkowego. Ten pierwszy wynalazek cechuje się tym, że półprzewodnikowa warstwa azotku
PL 225 427 B1 zawierającego gal osadzona jest metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego am oniak tak, że warstwa ta może służyć jako płaszczyzna wzrostu epitaksjalnego, o powierzchniowej gęstości dyslokacji wynoszącej 106/cm2 lub mniej, korzystnie 104/cm2.
Dokładniej, wzrost azotku zawierającego gal musi zachodzić w temperaturze, która nie powoduje uszkodzenia obszaru czynnego obejmującego azotkowy półprzewodnik zawierający ind. W metodzie AMMONO przedmiotowy azotek wzrasta w temperaturze 600°C lub niższej, korzystnie 550°C lub niższej, a zatem monokrystaliczna warstwa GaN lub AlGaN może być osadzona na warstwie zawierającej ind, stanowiącej warstwę aktywną (obszar czynny) bez uszkodzenia tej warstwy aktywnej, podczas gdy przy wzroście z fazy gazowej niezbędne jest prowadzenie wzrostu w temperaturze 1000°C lub wyższej. Warstwa aktywna, zawierająca półprzewodnik azotkowy zawierający ind zwykle wytwarzana jest w 900°C, ponieważ niższa temperatura nie powoduje uszkodzenia obszaru czynnego w wyniku degradacji itd. Ponadto, jakość krystaliczna może być poprawiona przez cienką warstwę o grubości mniejszej niż kilka μm, korzystnie kilkaset A, a jednocześnie może nastąpić obniżenie gęstości dyslokacji, dzięki czemu otrzymywany laser i inne temu podobne urządzenia nie podlegają naprężeniom.
Podłoże stanowi objętościowy monokryształ azotku zawierającego gal wytworzony metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, co prowadzi do uzyskania urządzenia emitującego światło o niższej gęstości dyslokacji przy połączeniu pierwszego wynalazku z drugim wynalazkiem. Ponadto, podłoże wzrostowe w urządzeniu emitującym światło ma jako swoją własną powierzchnię co najmniej jedną płaszczyznę wybraną z grupy płaszczyzn obejmującej płaszczyznę A, płaszczyznę M, płaszczyznę R, płaszczyznę C, {1-10n (n oznacza liczbę naturalną)} oraz (11-2m (m oznacza liczbę naturalną)} objętościowego monokryształu azotku zawierającego gal.
Objętościowy monokryształ azotku przedstawiony na załączonym rysunku (Fig. 9), można wytworzyć stosując metodę AMMONO, a przez to można uzyskać płaszczyznę A lub płaszczyznę M, równoległą do osi C struktury heksagonalnej, nadającą się do prowadzenia wzrostu epitaksjalnego.
W obecnym wynalazku, prowadzenie wzrostu epitaksjalnego, nieodzownego przy wytwarzaniu struk2 tury przedmiotowego urządzenia, jest możliwe, gdy płaszczyzna ma powierzchnię 100 mm . Powierzchnie płaszczyzn A i M są niepolarne, odmiennie niż płaszczyzna C. Gdy płaszczyzna A lub płaszczyzna M azotku zawierającego gal jest wykorzystywana do nanoszenia warstw, można uzyskać urządzenie laserowe, w którym nie występują przyczyny pogorszenia działania urządzenia, takie jak przesunięcie emitowanego światła w kierunku czerwieni, degradacja w wyniku rekombinacji oraz wzrost wartości progowej prądu. Zgodnie z obecnym wynalazkiem, jeśli azotkowe półprzewodnikowe urządzenie laserowe jest osadzone na płaszczyźnie A podłoża z GaN, wytworzonego metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, warstwa aktywna urządzenia laserowego nie jest przedmiotem efektu polaryzacyjnego. W takim przypadku, emitujące światło zwierciadło rezonatora będzie płaszczyzną M i na tej płaszczyźnie M zwierciadła można wytworzyć dodatkową warstwę, a dzięki temu można łatwo przeprowadzić rozszczepienie (cleavage). Jeśli azotkowe półprzewodnikowe urządzenie laserowe jest osadzone na płaszczyźnie M podłoża z GaN, wytworzonego metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, warstwa aktywna urządzenia laserowego nie jest przedmiotem efektu polaryzacyjnego i na emitującej światło powierzchni końcowej rezonatora można wytworzyć niepolarną warstwę z płaszczyzną A.
Zgodnie z obecnym wynalazkiem podłoże wzrostowe oznacza nie tylko podłoże z azotku zawi erającego gal, lecz również złożone podłoże typu template, które obejmuje azotek zawierający gal, osadzony na podłożu heterogenicznym. Gdy azotek zawierający gal jest osadzony na podłożu heterogenicznym metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, najpierw wytwarza się warstwę GaN, AIN lub AlGaN na tym heterogenicznym podłożu, a następnie na tej warstwie osadza się azotek zawierający gal.
Wynalazek cechuje się strukturą urządzenia emitującego światło, zawierającą azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną (obszar czynny) obejmującą półprzewodnik azotkowy zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, wytworzone na podłożu wzr ostowym, gdzie ta struktura urządzenia emitującego światło zawiera wysoko oporową warstwę monokrystaliczną o wzorze ogólnym AlxGa1-xN (gdzie 0<x<1), wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, jako warstwę ograniczającą prąd. Dzięki temu istnieje możliwość ograniczenia pozycji płynięcia (flowing position) prądu elektrycznego oraz ograniczenia prądu, bez formowania grzbietu (ridge) w urządzeniu laserowym. Wyższa zawartość Al w krysztale
PL 225 427 B1 prowadzi do niższego współczynnika załamania, aby ograniczyć wydajność światła. Korzystnie, warstwa ograniczająca prąd wykonana jest AIN.
Zgodnie z obecnym wynalazkiem, wyżej wspomniana warstwa monokrystaliczna ma zwykle postać kryształu niedomieszkowanego. Nawet gdy warstwa AlGaN ma niejednolite proporcje składników w krysztale w kierunku przyrostu grubości i obserwuje się wówczas tendencję do spadku proporcji poczynając od początku etapu formowania tej warstwy, nie stanowi to przeszkody w pełnieniu funkcji warstwy ograniczającej prąd. Dodatkowo, warstwa ta może spełniać swoją funkcję mając postać cie nkiej warstwy, to znaczy warstwy o grubości kilku do kilkudziesięciu nm. Tak więc, gdy wykorzystywana jest metoda AMMONO, metale alkaliczne takie, jak Na, K lub Li i tak dalej lub związek metalu alkalicznego taki, jak azydek, amidek, imidek, amido-imidek lub wodorek mogą być stosowane w charakterze mineralizatora. Uwzględniając rozpuszczanie warstwy ograniczającej prąd w środowisku nadkrytycznego amoniaku na początku metody AMMONO, korzystnie stosuje się grubość niższej warstwy ograniczającej prąd większą niż zwykle. Gdy warstwa ograniczająca prąd lub półprzewodnikowa warstwa azotku zawierającego gal wytwarzana jest powyższą metodą AMMONO, zalecane jest pokrycie m aską mającą niższą lub taką samą rozpuszczalność w nadkrytycznym amoniaku. Nałożenie maski może zapobiec rozpuszczaniu w nadkrytycznym amoniaku innych azotkowych warstw półprzewodnikowych, a zwłaszcza warstwy aktywnej od strony zwierciadła. Maskę można wybrać z grupy, w skład której wchodzą SiO, SiN, AIN, Mo, W oraz Ag. W środowisku nadkrytycznego amoniaku wskazane materiały do wytworzenia maski są bardziej trwałe niż GaN, a więc można zapobiec rozpuszczaniu powierzchni kontaktu przez jej pokrycie taką maską. W późniejszym procesie, to jest w procesie kształtowania grzbietu (ridge), maskę można bez trudu usunąć.
W metodzie AMMONO z użyciem nadkrytycznego amoniaku, azotkowy półprzewodnik wzrasta w nadkrytycznym amoniaku, w którym azotek zawierający gal ma negatywny temperaturowy współczynnik rozpuszczalności. Szczegółowe objaśnienie tej metody ujawniono w polskich zgłoszeniach patentowych nr P-347918 (patent nr PL 207400) i P-350375 oraz w międzynarodowy zgłoszeniu patentowym nr PCT/IB02/04185, dzięki czemu biegły w sztuce może z łatwością zrealizować obecny wynalazek w oparciu o skrót wynalazku oraz niżej przedstawione objaśniające przykłady wykonania.
W obecnym wynalazku, azotek zawierający gal lub azotek zdefiniowany jest jak podano niżej oraz ma wzór ogólny AlxGa1-x-ylnyN, gdzie 0<x<1, 0<y<1, zaś 0<x+y<1 i może być domieszkowany domieszką donorową, akceptorową lub magnetyczną, stosownie do potrzeb. Dla przykładu, jeśli wprowadzi się domieszkę donorową, azotek może być zamieniony w półprzewodnik typu n, dzięki czemu półprzewodnikowa warstwa azotku zawierającego gal może być osadzona w charakterze półprzewodnikowej warstwy azotkowej typu n. Jeśli wprowadzi się domieszkę akceptorową, azotek może być zmieniony w półprzewodnik typu p, dzięki czemu półprzewodnikowa warstwa azotku zawierającego gal może być osadzona w charakterze półprzewodnikowej warstwy azotkowej typu p. Jeśli podłoże wzrostowe jest podłożem przewodzącym, można wytworzyć urządzenie laserowe (Fig. 1) lub urządzenie emitujące światło LED (Fig. 4) posiadające parę przeciwległych elektrod. To umożliwia wpr owadzenie do tych urządzeń prądu elektrycznego o wysokim natężeniu.
Zgodnie z definicjami podanymi niżej, nadkrytyczny rozpuszczalnik zawiera NH3 i/lub jego pochodne. Mineralizator może zawierać jony metali alkalicznych, przynajmniej jony litu, sodu lub potasu. Z drugiej strony, materiał źródłowy zawierający gal składa się głównie z azotku zawierającego gal lub jego prekursora. Prekursor może zawierać azydek, imidek, amido-imidek, amidek, wodorek, związek metaliczny, stop lub metaliczny gal, przy czym każdy z wymienionych prekursorów może zawierać gal, zgodnie z poniższymi definicjami.
Według niniejszego wynalazku zarodki do wytworzenia podłoża wzrostowego mogą składać się z GaN uzyskanego metodą HVPE, kryształów wykształconych na ścianach autoklawu w wyniku wzrostu spontanicznego w trakcie krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, kryształów otrzymanych metodą topnikową (flux method) lub kryształów otrzymanych metodą wysokociśnieniową. Korzystnie, heterogeniczny zarodek ma stałą sieciową od 2,8 do 3,6 wzdłuż osi ao przy czym na takim zarodku wytwarzany jest półprzewodnik azotkowy posiadający powierzchniową gęstość dyslokacji 106/cm2 lub niższą. Taki zarodek wybierany jest z układu krystalicznego Mo lub W o sieci regularnej, przestrzennie centrowanej (BCC), z heksagonalnego układu krystalicznego o najbardziej podobnym upakowaniu α-Hf lub a-Zr, z układu tetragonalnego diamentu, z układu o strukturze krystalicznej WC lub W2C, z SiC o układzie struktury krystalicznej ZnO, w szczególności a-SiC, TaN, NbN lub AIN, z heksagonalnego (P6/mmm) układu AgB2, AuB2, HfB2 lub ZrB2 oraz z heksagonalnego (P63/mmc) układu γ-MoC ε-MbN lub ZrB2. W celu nadania właściwości powierzchniowych, odpowied6
PL 225 427 B1 nich do wzrostu kryształu, jeśli jest to wymagane, można poddać zarodek obróbce przez napromieniowanie Ga, proces NH3 oraz proces plazmy tlenowej, tak aby zarodek heterogeniczny miał polarność galową Ga lub polarność azotową N. Ponadto można przeprowadzić obróbkę HCl lub HF, aby oczyścić powierzchnię - jeśli jest to wymagane. Alternatywnie, można wytworzyć warstwę GaN lub AIN na zarodku heterogenicznym metodą wzrostu z fazy gazowej, tak aby można było efektywnie przeprowadzić krystalizację metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak. Po takich obróbkach azotek zawierający gal osadzony na powyższym zarodku może być poddany obróbce polegającej na polerowaniu lub cięciu piłą drutową tak, aby wytworzyć płytkę (wafer) stanowiącą podłoże wzrostowe.
Zgodnie metodą AMMONO krystalizację azotku zawierającego gal z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak prowadzi się w temperaturze 100 do 800°C, korzystnie 300 do 600°C, a k orzystniej 400 do 550°C. Jednocześnie, krystalizację azotku zawierającego gal prowadzi się pod c iśnieniem od 1 x 107 Pa do 1 x 109 Pa (100 do 10.000 bar), korzystnie 1 x 108 Pa (do 5,5 x 108 Pa (1.000 do 5.500 bar), a korzystniej 1,5 x 108 Pa 3,0 x 108 Pa (1.500 do 3.000 bar).
Stężenie jonów metali alkalicznych w rozpuszczalniku nadkrytycznym dobierane jest tak, aby zapewnić wymagane rozpuszczalności materiału źródłowego i azotku zawierającego gal, a stosunek molowy jonów metali alkalicznych do innych składników roztworu nadkrytycznego jest regulowany w granicach od 1:200 do 1:2, korzystnie od 1:100 do 1:5, a korzystniej od 1:20 do 1:8.
Metoda AMMONO dotyczy techniki wzrostu kryształu w warunkach amono-zasadowych, w której zachodzi transport chemiczny w nadkrytycznym rozpuszczalniku zawierającym amoniak z dodatkiem co najmniej jednego mineralizatora nadającego własności amono-zasadowe, w celu realizacji wzrostu monokryształu azotku zawierającego gal. Technika ta jest wysoce oryginalna i z tego względu, terminy używane w niniejszej dokumentacji powinny być rozumiane zgodnie z podanymi poniżej definicjami.
Termin „azotek zawierający gal” w niniejszym opisie oznacza związek posiada co najmniej atom galu i atom azotu jako pierwiastki składowe. Termin ten obejmuje związek dwuskładnikowy GaN, związek trójskładnikowy taki jak AlGaN, InGaN lub nawet związek czteroskładnikowy AlInGaN, w którym stosunek innych pierwiastków do galu może być zmienny w zakresie, w jakim nie koliduje to z amono-zasadowym charakterem techniki wzrostu krystalicznego.
Termin „objętościowy monokrystaliczny azotek zawierający gal” oznacza monokrystaliczne podłoże z azotku zawierającego gal, na którym metodą wzrostu epitaksjalnego, taką jak MOCVD, HVPE lub tym podobną, można wytworzyć urządzenie optyczne lub elektroniczne takie jak diody elektroluminescencyjne (LED), czy diody laserowe (LD).
Termin „prekursor azotku zawierającego gal” oznacza substancję zawierającą co najmniej gal oraz - jeśli zachodzi taka potrzeba, metal alkaliczny, pierwiastek Grupy XIII, azot i/lub wodór, bądź ich mieszaniny, a przykłady takiego prekursora obejmują metaliczny gal, stop lub związek międzymetaliczny galu, a także wodorek, amidek, imidek, amido-imidek i azydek galu, które mogą tworzyć związek galu rozpuszczalny w niżej zdefiniowanym nadkrytycznym rozpuszczalniku zawierającym amoniak.
Termin „materiał źródłowy zawierający gal” oznacza azotek zawierający gal lub jego prekursor.
Termin „nadkrytyczny rozpuszczalnik zawierający amoniak” oznacza nadkrytyczny rozpuszczalnik, zawierający co najmniej amoniak oraz jon lub jony co najmniej jednego metalu alkalicznego do rozpuszczenia azotku zawierającego gal.
Termin „mineralizator” oznacza źródło dostarczające jeden lub więcej rodzajów jonów metali alkalicznych (Li, K, Na lub Cs) do rozpuszczania azotku zawierającego gal w nadkrytycznym rozpus zczalniku zawierającym amoniak. Konkretnie, mineralizator jest wybrany z grupy składającej się z Li, K, Na, Cs, LiNH2, KNH2, NaNH2, CsNH2, LiH, KH, NaH, CsH, Li3N, K3N, Na3N, Cs3N, Li2NH, K2NH, Na2NH, Cs2NH, LiNH2, KNH2, NaNH2, CsNH2, LiNs, KN3, NaN oraz CsN3.
Zwrot „rozpuszczanie materiału źródłowego zawierającego gal” oznacza odwracalny lub nieodwracalny proces, w którym materiał źródłowy przyjmuje postać związku galowego rozpuszczalnego w nadkrytycznym rozpuszczalniku, takiego jak kompleksowy związek galu. Kompleksowy związek galu oznacza związek kompleksowy, w którym atom galu - jako centrum koordynacji, otoczony jest ligandami, przykładowo NH3 lub pochodnymi NH3 takimi jak NH2 - i NH -.
Termin „nadkrytyczny roztwór zawierający amoniak” oznacza roztwór zawierający rozpuszczalny związek zawierający gal powstały w wyniku rozpuszczania materiału źródłowego zawierającego gal w nadkrytycznym rozpuszczalniku zawierającym amoniak. Na podstawie naszych doświadczeń,
PL 225 427 B1 stwierdziliśmy, że istnieje stan równowagi pomiędzy stałym azotkiem zawierającym gal i nadkrytycznym roztworem, w warunkach wystarczająco wysokiej temperatury i dostatecznie wysokiego ciśnienia. Dlatego też rozpuszczalność azotku zawierającego gal można zdefiniować jako równowagowe stężenie powyższego rozpuszczalnego związku galu w obecności stałego azotku zawierającego gal. W takim procesie można przesuwać tę równowagę dokonując zmiany temperatury i/lub ciśnienia.
Zwrot „ujemny współczynnik temperaturowy rozpuszczalności” wykazywany przez azotek zawierający gal w nadkrytycznym amoniaku oznacza, że przy zachowaniu stałych wszystkich pozostałych parametrów, jego rozpuszczalność jest monotonicznie malejącą funkcją temperatury. Podobnie, zwrot „dodatni współczynnik ciśnieniowy rozpuszczalności” oznacza, że przy zachowaniu stałych wszystkich pozostałych parametrów, rozpuszczalność jest monotonicznie rosnącą funkcją ciśnienia. W oparciu o nasze badania możemy stwierdzić, że rozpuszczalność azotku zawierającego gal w nadkrytycznym rozpuszczalniku zawierającym amoniak ma ujemny współczynnik temperaturowy co najmniej w zakresie temperatur od 300°C do 550°C oraz dodatni współczynnik ciśnieniowy co najmniej w zakresie ciśnień od 1 x 108 Pa do 5,5 x 108 Pa (1 kbar do 5,5 kbar).
Zwrot „przesycenie nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak względem azotku zawierającego gal” oznacza, że stężenie rozpuszczalnych związków galowych w nadkrytycznym roztworze zawierającym amoniak jest wyższe niż stężenie w stanie równowagi, to znaczy wyższe niż rozpus zczalność azotku zawierającego gal. W przypadku rozpuszczania azotku zawierającego gal w układzie zamkniętym można osiągnąć taki stan przesycenia, zgodnie z ujemnym współczynnikiem temperaturowym lub dodatnim współczynnikiem ciśnieniowym rozpuszczalności, poprzez podwyższenie temperatury lub obniżenie ciśnienia.
Transport chemiczny ze strefy rozpuszczania o niższej temperaturze do strefy krystalizacji o wyższej temperaturze ma wysokie znaczenie przy wytwarzaniu azotku zawierającego gal w nadkr ytycznym roztworze zawierającym amoniak. Zwrot „transport chemiczny” oznacza proces obejmujący kolejno rozpuszczanie materiału źródłowego zawierającego gal, przenoszenie rozpuszczalnych związków galowych przez nadkrytyczny roztwór zawierający amoniak, jak również krystalizację azotku zawierającego gal z przesyconego nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak. Generalnie, proces transportu chemicznego zachodzi dzięki pewnej sile napędowej takiej jak gradient temperatury, gradient ciśnienia, gradient stężenia, różnica chemicznych bądź fizycznych własności pomiędzy rozpuszczonym materiałem źródłowym i produktem krystalizacji lub tym podobnej. Korzystnie, w metodzie AMMONO transport chemiczny osiąga się w wyniku prowadzenia etapu rozpuszczania i etapu krystalizacji w odrębnych strefach, pod warunkiem, że utrzymuje się w strefie krystalizacji temperaturę wyższą niż w strefie rozpuszczania, tak że można otrzymać tą metodą objętościowy monokryształ azotku zawierającego gal.
Termin „zarodek” został opisany wyżej. Zgodnie z wynalazkiem zarodek zapewnia obszar lub powierzchnię, gdzie może nastąpić krystalizacja azotku zawierającego gal. Zarodkiem może być urządzenie laserowe lub urządzenie LED, którego powierzchnia jest odsłonięta celem wytworzenia warstwy ograniczającej prąd. Ponadto, jakość wzrostu kryształu zależy od jakości zarodka do wytworzenia podłoża wzrostowego. Z tego względu należy wybierać zarodek o wysokiej jakości.
Termin „spontaniczna krystalizacja” oznacza niepożądane zjawisko, polegające na tym, że następuje formowanie i wzrost rdzenia azotku zawierającego gal z przesyconego nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak w każdym miejscu wewnątrz autoklawu, przy czym termin ten obejmuje również wzrost zdezorientowanego kryształu na powierzchni zarodka.
Termin „selektywna krystalizacja na zarodku” oznacza proces umożliwiający krystalizację na powierzchni zarodka, której towarzyszy zasadniczo brak spontanicznego wzrostu. Taka selektywna krystalizacja na zarodku ma zasadnicze znaczenie dla wzrostu objętościowego monokryształu, a zarazem jest to jeden z warunków wytworzenia wspomnianej wyżej półprzewodnikowej warstwy azotku zawierającego gal, warstwy ograniczającej prąd elektryczny oraz podłoża wzrostowego metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
Autoklaw do stosowania w metodzie AMMONO jest komorą reakcyjną w układzie zamkniętym, do prowadzenia wzrostu kryształu metodą amono-zasadową i możliwe jest stosowanie autoklawu o dowolnej postaci.
W związku z tym, rozkład temperatur w autoklawie, opisany poniżej w części dotyczącej przykładów, jest oznaczany dla pustego autoklawu, to znaczy bez amoniaku w stanie nadkrytycznym, a zatem podana temperatura w warunkach nadkrytycznych nie jest temperaturą faktycznie zmierzoną. Z drugiej strony, ciśnienie w autoklawie jest mierzone bezpośrednio lub jest określane na podstawie
PL 225 427 B1 obliczeń uwzględniających ilość amoniaku wprowadzonego na początku oraz temperatury i objętości autoklawu.
Do realizacji metody AMMONO korzystnie stosuje się urządzenie opisane poniżej. Urządzenie to stanowi autoklaw do przeprowadzenia rozpuszczalnika w stan nadkrytyczny i charakteryzuje się tym, że w autoklawie umieszczone są środki do kontroli konwekcji i ustalania przepływu konwekcyjn ego, a zespół pieców wyposażony jest w urządzenia grzejne lub chłodzące.
Zespół pieców ma wyposażoną w grzejnik strefę wyższej temperatury, która odpowiada strefie krystalizacji w autoklawie oraz strefę niższej temperatury, wyposażoną w grzejnik lub urządzenie chł odzące, która odpowiada strefie rozpuszczania w autoklawie. Środki kontroli konwekcji mogą składać się z co najmniej jednej przegrody poziomej, posiadającej otwór centralny i/lub obwodowe otwarcia, oddzielającej strefę krystalizacji od strefy rozpuszczania. Wewnątrz autoklawu materiał źródłowy umieszczony jest w strefie rozpuszczania, a zarodek - w strefie krystalizacji, zaś przepływ konwekcyjny w nadkrytycznym roztworze pomiędzy strefami jest regulowany przez wspomniane środki kontroli konwekcji. Należy zaznaczyć, że strefa rozpuszczania znajduje się powyżej przegrody poziomej, zaś strefa krystalizacji znajduje się poniżej przegrody poziomej.
Krystalizacja z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak (metoda AMMONO) może być pokrótce opisana następująco. W układzie reakcji negatywna krzywa rozpuszczania (ujemny temperaturowy współczynnik rozpuszczalności) oznacza, że rozpuszczalność półprzewodnika azotkowego jest niższa w strefie o temperaturze wyższej, a jego rozpuszczalność jest wyższa w strefie o niższej te mperaturze. Kiedy prawidłowo reguluje się różnicę temperatury w strefie wysokotemperaturowej i w strefie niskotemperaturowej, azotek rozpuszcza się w strefie o niższej temperaturze i ulega rekrystalizacji w strefie o wyższej temperaturze. Dzięki wytworzonemu przepływowi konwekcyjnemu ze strefy niskotemperaturowej do strefy wysokotemperaturowej, w strefie wysokotemperaturowej można utrzymać wcześniej określone stężenie azotku i prowadzić selektywny wzrost azotku na zarodku. Ponadto wydłużenie (wymiar w kierunku podłużnym/wymiar w kierunku bocznym) w układzie reakcyjnym wewnątrz autoklawu wynosi korzystnie 10 lub więcej, dzięki czemu przepływ konwekcyjny nie ulega zatrzymaniu. Środki kontroli konwekcji są usytuowane w przedziale od 1/3 do 2/3 całkowitej długości wewnętrznej komory autoklawu. Stosunek otworów w przegrodzie poziomej do wielkości pola powierzchni przekroju poprzecznego komory ustala się na poziomie 30% lub niższym tak, aby zapobiec pojawieniu się spontanicznej krystalizacji.
Płytkę (wafer) umieszcza się zatem w strefie o wyższej temperaturze, a materiał źródłowy w strefie o temperaturze niższej w układzie reakcyjnym wewnątrz autoklawu. Rozpuszczanie materiału źródłowego w strefie niskotemperaturowej prowadzi do przesycenia. W układzie reakcyjnym, wytwarza się przepływ konwekcyjny, dzięki któremu rozpuszczony materiał źródłowy transportowany jest do strefy o temperaturze wyższej. Ze względu na niższą rozpuszczalność w strefie wysokotemperatur owej, rozpuszczony materiał źródłowy ulega rekrystalizacji na płytce będącej zarodkiem. W wyniku tak prowadzonej rekrystalizacji powstaje objętościowa warstwa monokrystaliczna. Ponadto cechą chara kterystyczną tej metody, w porównaniu z metodami, w których uzyskuje się półprzewodnik azotkowy na drodze wzrostu z fazy gazowej w temperaturze wyższej niż 900°C, jest to, że umożliwia ona wzrost półprzewodnika azotkowego w temperaturze korzystnie 600°C lub niższej, a korzystniej w temperaturze 550°C lub niższej. Dzięki temu w płytce umieszczonej w strefie wysokotemperaturowej nie zachodzi degradacja termiczna warstwy aktywnej zawierającej In.
Dobór materiału źródłowego zależy od składu wytwarzanej warstwy monokrystalicznej. W prz ypadku GaN generalnie można wykorzystywać monokrystaliczny GaN, polikrystaliczny GaN, prekursor GaN lub metaliczny Ga. Można wytworzyć najpierw monokrystaliczny GaN lub polikrystaliczny GaN, a następnie poddać go rekrystalizacji. Można wykorzystywać GaN uzyskany metodą wzrostu z fazy gazowej taką, jak metoda HVPE lub MOCVD, metodą AMMONO, metodą topnikową lub metodą w ysokociśnieniową. Można również stosować proszkowy GaN w postaci pastylki. Prekursor GaN może zawierać azydek galu, imidek galu, amidek galu lub ich mieszaniny. W przypadku AIN - podobnie jak w przypadku GaN, można wykorzystywać monokrystaliczny AIN, polikrystaliczny AIN, prekursor AIN lub metaliczny Al. Można najpierw wytworzyć monokrystaliczny AIN lub polikrystaliczny AIN, a nastę pnie poddać go rekrystalizacji. AlGaN jest kryształem mieszanym AIN oraz GaN, a materiałem źródłowym może być właściwa mieszanina tych azotków. Ponadto użycie metalu i materiału monokrystalicznego lub polikrystalicznego (przykładowo metalicznego Al i monokrystalicznego lub polikrystalicznego GaN) oraz korzystnie dodanie więcej niż dwóch rodzajów mineralizatora itd. może prowadzić do ustalonego z góry składu.
PL 225 427 B1
Jako mineralizator stosowane mogą być metale alkaliczne, takie jak Li, Na, K, Cs lub kompleksy metali alkalicznych takie jak azydek metalu alkalicznego, amidek metalu alkalicznego, imidek metalu alkalicznego. Stosunek molowy metalu alkalicznego do amoniaku zawiera się w przedziale od 1:200 do 1:2. Korzystnie Li jest stosowany jako mineralizator, w obecności którego rozpuszczalność azotku jest niska, co powoduje ograniczenie rozpuszczania nieosłoniętego azotkowego urządzenia półprzewodnikowego, zapobiega krystalizacji spontanicznej oraz zapewnia efektywne tworzenie cienkich warstw o grubości od dziesięciu do kilkudziesięciu nm.
Krótki opis rysunków
Fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju powierzchnię końcową półprzewodnikowego, azotkowego urządzenia laserowego o strukturze zgodnej z obecnym wynalazkiem.
Fig. 2A-2E przedstawia schematycznie w przekroju widok ilustrujący proces wytwarzania półprzewodnikowego, azotkowego urządzenia laserowego, w korzystnym przykładzie realizacji niniejszego wynalazku.
Fig. 3A i 3B przedstawia schematycznie w przekroju powierzchnię końcową półprzewodnikowego, azotkowego urządzenia laserowego według obecnego wynalazku.
Fig. 4A do 4F przedstawia schematycznie w przekroju widok ilustrujący proces wytwarzania półprzewodnikowego, azotkowego urządzenia laserowego, w korzystnym przykładzie realizacji niniejszego wynalazku.
Fig. 5 przedstawia schematycznie w przekroju półprzewodnikowe, azotkowe urządzenie LED według obecnego wynalazku.
Fig. 6 przedstawia schematycznie półprzewodnikowe, azotkowe urządzenie LED według obecnego wynalazku.
Fig. 7 przedstawia schematycznie półprzewodnikowe, azotkowe urządzenie LED według obecnego wynalazku.
Fig. 8 przedstawia schematycznie półprzewodnikowe, azotkowe urządzenie LED według obecnego wynalazku.
Fig. 9 przedstawia ramowy układ podłoża, z zaznaczoną płaszczyzną A, równoległą do osi c w objętościowym monokrysztale, przy czym powierzchnia końcowa emitująca światło wytwarzana jest na płaszczyźnie M.
Najkorzystniejszy przykład realizacji wynalazku
W dalszej części przedstawiony jest szczegółowy opis przykładów realizacji obecnego wynalazku.
Na rysunku Fig. 1 przedstawiony jest schematyczny widok w przekroju, półprzewodnikowego lasera o strukturze zgodnej z obecnym wynalazkiem. Na podłożu wzrostowym 1 osadzana jest azotkowa warstwa półprzewodnikowa 2 typu n oraz azotkowa warstwa półprzewodnikowa 4 typu p. Pomiędzy nimi znajduje się warstwa aktywna 3 o strukturze pojedynczej studni kwantowej lub wielostudni kwantowej w postaci półprzewodnika azotkowego zawierającego In. To prowadzi do urządzenia laserowego posiadającego dużą sprawność emisji promieniowania w zakresie długości fali od bliskiego nadfioletu do widzialnego światła o barwie zielonej (od 370 nm do 550 nm). Azotkowa warstwa półprzewodnikowa 2 typu n składa się z warstwy kontaktowej 21 typu n, warstwy 22 z InGaN zapobiegającej pęknięciom, warstwy okładkowej 23 z AlGaN typu n oraz warstwy falowodowej 34 z GaN typu n. Można pominąć warstwę kontaktową 21 typu n oraz warstwę zapobiegającą pęknięciom 22. Azotkowa warstwa półprzewodnikowa 4 typu p składa się z warstwy ochronnej 41, warstwy falowodowej 42 z AlGaN typu p, warstwy okładkowej 43 z AlGaN typu p oraz z warstwy kontaktowej 44 z GaN typu p. Zgodnie z obecnym wynalazkiem półprzewodnikowa warstwa azotku zawierającego gal, wytworzona metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak może być wykorzystana w azotkowej warstwie półprzewodnikowej 2 typu n lub azotkowej warstwie półprzewodnikowej 4 typu p. Podłoże 1 zbudowane jest z objętościowego monokryształu, którego powierzchniowa gęstość dyslokacji jest bardzo niska, to znaczy wynosi około 104/cm2. Stąd, warstwa kontaktowa 21 typu n może być wytworzona bez warstwy ELO w celu zmniejszenia powierzchniowej gęstości dyslokacji, warstwy AlGaN do obniżenia ilości defektów lub warstwy buforowej. Podłoże jest podłożem przewodzącym i elektrodę typu n formuje się pod podłożem tak, że elektrody typu p oraz elektroda typu n stanowią elektrody o strukturze licowej. W powyższej strukturze, rezonator półprzewodnikowego urządzenia laserowego zbudowany jest z warstwy aktywnej 3, warstwy falowodowej 24 typu p, warstwy falowodowej 43 typu n oraz warstwy przykrywającej (ochronnej) 41.
W dalszej części przedstawiono typowy proces wytwarzania azotkowego, półprzewodnikowego urządzenia laserowego według obecnego przykładu realizacji.
PL 225 427 B1
Rysunek Fig. 2A do 2E ilustruje sposób obejmujący etapy formowania urządzenia laserowego na płaszczyźnie C, przy zastosowaniu przewodzącego podłoża z GaN jako podłoża wzrostowego, z elektrodą typu n pod podłożem.
Rysunek Fig. 4A do 4E ilustruje etapy formowania azotkowej warstwy półprzewodnikowej 2 typu n, warstwy aktywnej 3 oraz pierwszej azotkowej warstwy półprzewodnikowej 4A typu p urządzenia laserowego, a następnie etap formowania warstwy 5 ograniczającej prąd metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, a na końcu etap formowania drugiej azotkowej warstwy półprzewodnikowej 4B typu p. Następnie, po osadzeniu tej azotkowej warstwy półprzewodnikowej, formuje się elektrodę typu p na drugiej azotkowej warstwie półprzewodnikowej 4B typu p oraz elektrody typu n pod podłożem wzrostowym tak, że można uzyskać urządzenie laserowe.
W pierwszym sposobie zilustrowanym na rysunku Fig. 2, najpierw wytwarza się przewodzące podłoże wzrostowe. (Fig. 2A). Następnie, na płaszczyźnie C podłoża 1 przygotowuje się płytkę (wafer), osadzając kolejno azotkową warstwę półprzewodnikową 2 typu n, składającą się z warstwy kontaktowej 21 typu n, warstwy zapobiegającej pęknięciom 22, warstwy okładkowej 23 typu n oraz warstwy falowodowej 24 typu n, następnie osadza się warstwę aktywną 3, a na końcu azotkową warstwę półprzewodnikową 4 typu p, składającą się z warstwy ochronnej 41, warstwy falowodowej 42 typu p, warstwy okładkowej 43 typu p oraz warstwy kontaktowej 44 typu p (Fig. 2B). Zgodnie z obecnym wynalazkiem półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak wtrąca się do azotkowej warstwy półprzewodnikowej typu n i/lub do azotkowej warstwy półprzewodnikowej typu p w celu poprawy jakości krystalicznej urządzenia laserowego. W procesie tym, w wyniku zastosowania podłoża wzrostowego możliwa jest redukcja dyslokacji w warstwie epitaksjalnej bez osadzania azotkowej warstwy półprzewodnikowej 2 typu n na niskotemperaturowej warstwie buforowej za pośrednictwem warstwy ELO. Można pominąć warstwę kontaktową 21 typu n lub warstwę 22 zapobiegającą pęknięciom.
Następnie uzyskana płytka poddawana jest wytrawianiu i ukształtowaniu grzbietu (ridge). Później, formuje się warstwę osłonową 70 celem pokrycia grzbietu i formuje się elektrodę 80 typu p. Pasek grzbietowy, pełniący funkcję światłowodu osadzony jest w kierunku rezonatora. Szerokość grzbi etu wynosi od 1,0 μm do 20 μm i grzbiet sięga do warstwy okładkowej typu p lub falowodowej warstwy typu p. Warstwa osłonowa wykonana jest z cienkiej warstwy SiO2 lub z cienkiej warstwy ZrO2 i tak dalej. Elektrodę omową 80 typu p formuje się w sposób umożliwiający jej kontakt z warstwą kontaktową 43 typu p, usytuowaną na górnej powierzchni grzbietu. Można stosować zarówno pojedynczy grzbiet, jak i wiele grzbietów. Urządzenie laserowe typu wielopaskowego można uzyskać formując wiele grzbietów. Następnie, układa się pole kontaktowe typu p. Ponadto, SiO2/TiO2 pełni rolę warstwy odblaskowej dla oscylacji laserowych dzięki przemiennemu ułożeniu oraz układowi warstw SiO2 oraz TiO2. Ostatecznie zaś, wycina się każde azotkowe, półprzewodnikowe urządzenie laserowe z płytki metodą kontrolowanego łamania wzdłuż zarysowań wykonanych rysikiem z ostrzem diamentowym (scribing). W ten sposób otrzymuje się gotowe azotkowe, półprzewodnikowe urządzenie laserowe (Fig. 2E, Fig. 1).
Rysunek Fig. 4A do 4E ilustruje proces wytwarzania urządzenia laserowego zawierającego warstwę ograniczającą prąd. Z objętościowego monokryształu wycina się podłoże 1 z płaszczyzną A zgodnie z rysunkiem Fig. 9 i wykorzystuje się je jako podłoże. W tym przypadku powierzchnia końcowa emitująca światło jest płaszczyzną M tak, że urządzenie laserowe może być uzyskane przez rozszczepienie. Na podłożu wzrostowym 1 kolejno osadza się azotkową warstwę półprzewodnikową 2 typu n oraz warstwę aktywną 3. Następnie formuje się pierwszą azotkową warstwę półprzewodnikową 4A typu p (Fig. 4A). Tym samym oznacznikom cyfrowym odpowiadają te same elementy, co umożliwia pominięcie objaśnień. W kolejnym kroku, pierwszej azotkowej warstwie półprzewodnikowej 4A typu p nadaje się kształt wypukły metodą trawienia (Fig. 4B), po czym osadza się warstwę 5 ograniczającą prąd, będącą półprzewodnikową warstwą azotku zawierającego gal, metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak (Fig. 4C). Następnie formuje się drugą azotkową warstwę półprzewodnikową 4B typu p (Fig. 4D). Elektrodę omową 80 typu p formuje się tak, aby pozostawała w kontakcie z drugą azotkową warstwą półprzewodnikową 4B typu p. Następnie formuje się elektrodę 90 typu n pod podłożem 1 (Fig. 4E). Z kolei układa się pole kontaktowe 110 typu p. W kolejnym kroku odsłania się powierzchnię końcową emitującą światło przez rozszczepienie, w wyniku czego płytka przyjmuje postać pręta. Po tym procesie, na powierzchni końcowej emitującej światło można osadzić warstwę emitującą światło, aby otrzymać urządzenie laserowe przez rozszczepienie. Warstwę 5 ograPL 225 427 B1 niczającą prąd można usytuować od strony azotkowej warstwy półprzewodnikowej typu p (Fig. 3A) lub azotkowej warstwy półprzewodnikowej typu n (Fig. 3B).
W przypadku gdy nanosi się warstwę 5 ograniczającą prąd, monokrystaliczną warstwę AlGaN można osadzić w niskiej temperaturze, to znaczy od 500°C do 600°C, metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak. Azotkową warstwę typu p można osadzić bez degradacji warstwy aktywnej zawierającej ind.
Rysunek Fig. 5 przedstawia urządzenie LED z półprzewodnikową warstwą azotku zawierającego gal wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
Po wytworzeniu półprzewodnikowej warstwy azotku zawierającego gal 202 bezpośrednio na przewodzącym podłożu 201 bez osadzania warstwy buforowej przygotowanej w niskiej temperaturze, wytwarza się domieszkowaną warstwę modulacyjną 203, składającą się z warstw niedomieszkowanego GaN/GaN domieszkowanego Si/niedomieszkowanego GaN oraz warstwę aktywną 205 składającą się z warstw studni InGaN/warstwy zaporowej GaN do warstwy 204 o strukturze supersieci. Urządzenie LED otrzymuje się osadzając kolejno warstwę okładkową 206 typu p, warstwę niedomieszkowango AlGaN 207 oraz warstwę kontaktową 208 typu p na górnej powierzchni warstwy aktywnej 205. Jednocześnie formuje się elektrodę 209 typu p oraz elektrodę 210 typu n, odpowiednio na warstwie kontaktowej 208 typu p oraz pod podłożem 201.
Zgodnie z obecnym wynalazkiem, zamiast domieszkowanej warstwy modulacyjnej 203 i warstwy o strukturze supersieci 204 można uformować półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal 202, podczas gdy na jednej spodniej części osadza się warstwę kontaktową typu n, a także półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal 202 można osadzić na warstwie aktywnej. Jak to zostało wyżej opisane, metoda AMMONO, która pozwala na uzyskanie monokryształu w niskiej temperaturze, umożliwia uproszczenie struktury urządzenia, jak również poprawę jakości krystalicznej oraz obniżenie gęstości dyslokacji.
Poniższe przykłady mają na celu zilustrowanie obecnego wynalazku i nie powinny być interpretowane w sposób ograniczający jego zakres.
P r z y k ł a d 1
Najpierw podłoże 1 z GaN domieszkowanego Si, o średnicy 2 cali na płaszczyźnie C stanowiącej powierzchnię wzrostu, umieszczane jest w reaktorze do MOCVD. Temperatura ustawiona jest na 1050°C. Wodór użyty jest jako gaz nośny, a amoniak i TMG (trójmetylogal) użyte są jako materiały gazowe.
Na tym podłożu osadzane są kolejno - jedna na drugiej, następujące warstwy:
(1) Warstwa kontaktowa GaN typu n o grubości 4 μm, domieszkowana Si na poziomie 3x1018/cm3.
(2) Warstwa okładkowa typu n, w formie supersieci o łącznej grubości wynoszącej 1,2 μm, uzyskana przez naprzemienne osadzanie warstw niedomieszkowanych Al01Ga09N o grubości 25 ang19 3 stremów i warstw GaN typu n domieszkowanych Si na poziomie 1x1019/cm3.
(3) Płytka (wafer) wprowadzana jest do reaktora (autoklawu), który następnie zostanie wypełniony amoniakiem w stanie nadkrytycznym. Po wprowadzeniu do autoklawu materiału źródłowego w postaci GaN w ilości 0,5 g, amoniaku w ilości 14,7 g i mineralizatora w postaci Li w ilości 0,036 g, 3 autoklaw (36 cm3) zostaje szczelnie zamknięty z zachowaniem temperatury wewnątrz autoklawu 500°C lub niższej. Wewnętrzna komora autoklawu jest podzielona na dwie strefy: strefę o wyższej temperaturze (wysokotemperaturowa) i strefę o niższej temperaturze (niskotemperaturową). W strefie wysokotemperaturowej o temperaturze 550°C znajduje się płytka, natomiast w strefie niskotemperaturowej o temperaturze 450°C znajduje się materiał źródłowy w formie GaN i metalicznego Ga. Zamknięty autoklaw pozostawiony jest na trzy dni. W warunkach niskiej temperatury, w środowisku nadkrytycznego amoniaku osadzana jest monokrystaliczna warstwa GaN o grubości 100 angstremów, poprawiająca jakość krystaliczną.
(4) Następnie na płytce wyjętej z autoklawu i umieszczonej w urządzeniu reaktora MOCVD w temperaturze 1050°C osadzona jest warstwa falowodowa z niedomieszkowanego GaN typu n, o grubości 0,2 μm.
(5) Warstwa aktywna o łącznej grubości wynoszącej 380 angstremów w formie warstw układanych naprzemiennie, to jest warstwa zaporowa/warstwa studni/warstwa zaporowa/warstwa studni/warstwa zaporowa, gdzie warstwa In0.05Ga0.95N domieszkowanego Si o grubości 100 angstremów tworzy warstwę zaporową, a warstwa niedomieszkowanego In0.1Ga0.9N o grubości 40 angstremów tworzy warstwę studni kwantowej.
PL 225 427 B1 (6) Warstwa falowodowa z niedomieszkowanego GaN typu p, o grubości 0,2 pm.
(7) Warstwa okładkowa typu p, w formie supersieci o łącznej grubości wynoszącej 0,6 pm, utworzona przez naprzemienne osadzanie niedomieszkowanych warstw Al0.16Ga0.84N o grubości 25 angstremów i niedomieszkowanych warstw GaN o grubości 25 angstremów.
(8) Warstwa kontaktowa typu p, o grubości 150 angstremów, z GaN typu p domieszkowanego Mg na poziomie 1x1020/cm3.
Po osadzeniu powyższych warstw, uzyskana płytka poddana zostaje wygrzewaniu w urządzeniu reaktora MOCVD w atmosferze azotu, w temperaturze 700°C, co dodatkowo zmniejsza opór półprzewodnikowej warstwy azotkowej typu p.
Po procesie wygrzewania, wyjmuje się płytkę z reaktora i osadza się warstwę ochronną (warstwę maskującą) w formie pasków z SiO2 na powierzchni górnej warstwy kontaktowej typu p. Następnie stosując metodę RIE, płytkę poddaje się wytrawianiu i wytwarza się pasek, odkrywając w ten sposób powierzchnie końcowe rezonatora i powierzchnię warstwy kontaktowej typu n. Warstwa ochronna SiO2 (warstwa maskująca) wytworzona na powierzchni kontaktowej typu p usuwana jest za pomocą wytrawiania na mokro.
Następnie w warunkach niskiej temperatury w amoniaku nadkrytycznym prowadzi się wzrost monokryształu GaN do grubości 100 angstremów na powierzchni końcowej paska, powierzchni boc znej paska i odkrytych powierzchniach warstwy kontaktowej typu p.
Po uzyskaniu monokrystalicznej warstwy GaN na powierzchni końcowej (co można pominąć), monokryształ GaN uzyskany na powierzchni górnej warstwy kontaktowej typu p usuwany jest na dr odze wytrawiania. Następnie powierzchnia warstwy kontaktowej typu p przykryta zostaje warstwą maskującą SiO2 w formie pasków o szerokości 1,5 pm i dalej prowadzi się wytrawianie warstwy okładkowej typu p, aż powstanie grzbiet na części paskowej. Wytrawianie prowadzone jest do momentu uzyskania warstwy okładkowej typu p o grubości 0,1 pm po obu stronach grzbietu.
W ten sposób wytwarza się część grzbietową o szerokości 1,5 pm.
Następnie metodą rozpylania jonowego, wytwarza się warstwę ZrO2 o grubości 0,5 pm, aby pokryć powierzchnie paska nad warstwą maskującą z SiO2.
Po obróbce termicznej, schowana warstwa 70 w formie warstwy ZrO2 osadzana jest na górnej powierzchni pasków, na bocznej powierzchni grzbietu oraz na powierzchni warstwy okładkowej typu p biegnącej po obu stronach grzbietu. Warstwa ZrO2 pozwala na ustabilizowanie modu bocznego w trakcie akcji laserowej.
Następnie wytwarzana jest elektroda 80 typu p w formie Ni/Au na warstwie kontaktowej typu p tak, aby pojawił się kontakt omowy oraz elektroda 90 typu n w formie Ti/Al na warstwie kontaktowej typu n. Następnie płytka poddana jest obróbce termicznej w temperaturze 600°C. Potem pola kontaktowe w formie Ni(1000A)-Ti(1000A)-Au(8000A) układane są na elektrodach typu p i typu n. Po wytworzeniu warstwy odbijającej 100 z SiO2 i TiO2, każde azotkowe, półprzewodnikowe urządzenie laserowe wycinane jest z płytki metodą kontrolowanego łamania wzdłuż zarysowań wykonanych rysikiem z ostrzem diamentowym (scribing).
Każde półprzewodnikowe azotkowe urządzenie laserowe wytworzone w ten sposób wyposażone jest w odprowadzenie ciepła i zachodzi w nim akcja laserowa. Ze względu na podwyższony poziom 2
COD, zakłada się wydłużony stały czas oscylacji - z progową gęstością prądu: 2,0 kA/cm , mocą wyjściową: 100 mW, korzystnie 200 mW i długością fali oscylacji 405 nm.
P r z y k ł a d 2
Wytwarza się podłoże 1 z GaN domieszkowanego Si metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, podczas gdy następne etapy wytwarzania azotkowego półprzewodnikowego urządzenia laserowego prowadzone są podobnie jak w przykładzie 1.
Każde urządzenie laserowe wytworzone w ten sposób wyposażone jest w odprowadzenie ciepła i zachodzi w nim akcja laserowa. Spodziewana jest wydłużona żywotność przy stałym modzie 2 oscylacji - z progową gęstością prądu: 2,0 kA/cm , mocą wyjściową: 100 mW i długością fali oscylacji 405 nm, podobnie jak w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Najpierw podłoże 1 z GaN domieszkowanego Si, o średnicy 2 cale na płaszczyźnie C stanowiącej powierzchnię wzrostu umieszczane jest w reaktorze do MOCVD. Temperatura ustawiona jest na 1050°C. Wodór użyty jest jako gaz nośny, a amoniak i TMG (trójmetylogal) użyte są jako materiały gazowe.
PL 225 427 B1
Na tym podłożu osadzane są kolejno - jedna na drugiej, następujące warstwy:
(1) Warstwa kontaktowa GaN typu n o grubości 4 pm, domieszkowana Si na poziomie 3x1018/cm3.
(2) Warstwa okładkowa typu n, w formie supersieci o łącznej grubości wynoszącej 1,2 pm, uzyskana przez naprzemienne osadzanie warstw niedomieszkowanych Al01Ga09N o grubości 25 angstremów i warstw GaN typu n domieszkowanych Si na poziomie 1x10 /cm .
(3) Warstwa falowodowa z niedomieszkowanego GaN typu n, o grubości 0,2 pm.
(4) Warstwa aktywna o łącznej grubości wynoszącej 380 angstremów w formie warstw układanych naprzemiennie, to jest warstwa zaporowa/warstwa studni/warstwa zaporowa/warstwa studni/warstwa zaporowa, gdzie warstwa In0.05Ga0.95N domieszkowanego Si o grubości 100 angstremów tworzy warstwę zaporową, a warstwa niedomieszkowanego In0.9Ga0.9N o grubości 40 angstremów tworzy warstwę studni kwantowej.
(5) Warstwa falowodowa z niedomieszkowanego GaN typu p, o grubości 0,2 pm, jako pierwsza azotkowa warstwa półprzewodnikowa typu p.
(6) Następnie, ta pierwsza azotkowa warstwa półprzewodnikowa typu p - za wyjątkiem powierzchni dla przejścia prądu, jest usuwana przez wytrawianie (Fig. 4B).
(7) Płytka (wafer) wprowadzana jest do reaktora (autoklawu), który następnie zostanie wypełniony amoniakiem w stanie nadkrytycznym. Po wprowadzeniu do autoklawu materiału źródłowego w postaci Al w ilości 0,5 g, amoniaku w ilości 14,7 g i mineralizatora w postaci Li w ilości 0,036 g, au3 toklaw (36 cm ) zostaje szczelnie zamknięty z zachowaniem temperatury wewnątrz autoklawu 500°C lub niższej. Wewnętrzna komora autoklawu jest podzielona na dwie strefy: strefę o wyższej temperaturze (wysokotemperaturowa) i strefę o niższej temperaturze (niskotemperaturową). W strefie wysokotemperaturowej o temperaturze 550°C znajduje się płytka, natomiast w strefie niskotemperaturowej o temperaturze 450°C znajduje się materiał źródłowy w formie metalicznego Al. Zamknięty autoklaw pozostawiony jest na trzy dni. W warunkach niskiej temperatury osadzana jest warstwa 5 ograniczaj ąca prąd o grubości 100 angstremów, w postaci AIN w środowisku nadkrytycznego amoniaku.
(8) Następnie płytkę wyjętą z autoklawu umieszcza się w urządzeniu reaktora do MOCVD w temperaturze 1050°C. Osadzona zostaje warstwa okładkowa typu p, jako druga azotkowa warstwa półprzewodnikowa typu p, w formie supersieci o łącznej grubości wynoszącej 0,6 pm, utworzona przez naprzemienne osadzanie niedomieszkowanych warstw Al0.16Ga0.84N o grubości 25 angstremów i niedomieszkowanych warstw GaN o grubości 25 angstremów.
(9) Warstwa kontaktowa typu p, o grubości 150 angstremów, z GaN typu p domieszkowanego Mg na poziomie 1x10 /cm .
Po osadzeniu powyższych warstw, uzyskana płytka poddawana jest wygrzewaniu w urządzeniu reaktora MOCVD w atmosferze azotu, w temperaturze 700°C, co dodatkowo zmniejsza opór półprzewodnikowej warstwy azotkowej typu p.
Po procesie wygrzewania, wyjmuje się płytkę z reaktora.
Po uzyskaniu monokrystalicznej warstwy GaN na powierzchni końcowej emitującej światło (co można pominąć), monokryształ GaN osadzony na powierzchni górnej warstwy kontaktowej typu p usuwany jest na drodze wytrawiania. Następnie, wytwarza się elektrodę 80 typu p w formie Ni/Au na powierzchni warstwy kontaktowej typu p, tak aby pojawił się kontakt omowy oraz elektrodę 90 typu n w formie Ti/Al pod podłożem 1. Następnie płytka poddana jest obróbce termicznej w temperaturze 600°C. Potem, pola kontaktowe w formie Ni(1000A)-Ti(1000A)-Au(8000A) układane są na elektrodzie typu p. Po wytworzeniu warstwy odbijającej 100 z SiO2 i TiO2, każde azotkowe, półprzewodnikowe urządzenie laserowe wycinane jest z płytki metodą kontrolowanego łamania wzdłuż zarysowań wykonanych rysikiem z ostrzem diamentowym (scribing).
Każde półprzewodnikowe azotkowe urządzenie laserowe wytworzone w ten sposób wyposażone jest w odprowadzenie ciepła i zachodzi w nim akcja laserowa. Ze względu na podwyższony poziom 2
COD, zakłada się wydłużony stały czas oscylacji - z progową gęstością prądu: 2,0 kA/cm , mocą wyjściową: 100 mW, korzystnie 200 mW i długością fali oscylacji 405 nm.
Każde urządzenie laserowe wytworzone w ten sposób wyposażone jest w odprowadzenie ciepła i zachodzi w nim akcja laserowa. Spodziewana jest wydłużona żywotność przy stałym modzie 2 oscylacji - z progową gęstością prądu: 2,0 kA/cm , mocą wyjściową: 100 mW i długością fali oscylacji 405 nm, podobnie jak w przykładzie 1.
PL 225 427 B1
Stosowalność przemysłowa
Jak to opisano powyżej, z uwagi na fakt, że azotkowe półprzewodnikowe urządzenie emitujące światło zawiera półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal wytworzoną w wyniku krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak, możliwa jest poprawa jakości krystalicznej, podczas gdy w przeciwnym wypadku nastąpiłaby degradacja jakości krystalicznej po osadzeniu warstwy związku czteroskładnikowego lub trójskładnikowego. W rezultacie możliwe jest zapewnienie urządzenia laserowego, znakomitego ze względu na stałe właściwości przez cały okres eksploatacji, a także z uwagi na własności oporności prądowej.
Ponadto, można wyciąć niepolarną płytkę azotkową A lub niepolarną płytkę azotkową M z m onokryształu objętościowego, otrzymując w ten sposób podłoże wzrostowe, na którym można wytworzyć urządzenie laserowe na płaszczyźnie A lub płaszczyźnie M jako płaszczyźnie wzrostu epitaksjalnego. W ten sposób można wytworzyć urządzenie laserowe, w którym na warstwę aktywną nie wpływa polaryzacja i nie występuje przyczyna pogorszenia jego działania takiego jak przesunięcie emitowanego światła ku czerwieni, degradacja w wyniku rekombinacji oraz zwiększenie prądu progowego.
Ponadto, w przypadku osadzania warstwy ograniczającej prąd w niższej temperaturze można uzyskać urządzenie laserowe bez jego degradacji, z pominięciem etapu formowania grzbietu (ridge).
Ponadto można wytworzyć w niskiej temperaturze warstwę azotku w formie monokryształu tak, aby warstwa aktywna zawierająca In nie ulegała degradacji czy zniszczeniu. W ten sposób można poprawić pracę i żywotność urządzenia.
Claims (10)
1. Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, znamienna tym, że ma półprzewodnikową warstwę azotku zawierającego gal wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawi erającego amoniak, osadzoną na wskazanej półprzewodnikowej warstwie azotku trójskładnikowego lub czteroskładnikowego.
2. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że podłoże wzrostowe jest objętościowym monokryształem azotku zawierającego gal, wytworzonym metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
3. Struktura zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że podłoże wzrostowe ma co najmniej jedną płaszczyznę wybraną z grupy płaszczyzn obejmującej płaszczyznę A, płaszczyznę M, płaszczyznę R, płaszczyznę C, {1-10n (n jest liczbą naturalną)} oraz {11-2m (m jest liczbą naturalną)} objętościowego monokryształu azotku zawierającego gal, jako swoją własną powierzchnię.
4. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że wskazane podłoże wzrostowe jest podłożem złożonym typu template (obejmującym azotek zawierający gal, osadzony na podłożu heterogenicznym).
5. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że wskazane podłoże wzrostowe ma gęstość dyslokacji 106/cm2 lub niższą.
6. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że wskazana azotkowa warstwa półprzewodnikowa typu n jest osadzona bezpośrednio na podłożu wzrostowym lub z wykorzystaniem warstwy buforowej o wzorze AlxGa1-xN (gdzie 0<x<1).
7. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że wskazane podłoże wzrostowe jest podłożem złożonym typu template, które obejmuje azotek zawierający gal osadzony na podłożu heterogenicznym na drodze krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
8. Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, znamienna tym, że ma monokrystaliczną warstwę azotku o wzorze AlxGa1-xN (gdzie 0<x<1) domieszkowaną zanieczyszczeniami, wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
9. Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego, obejmująca azotkową warstwę półprzewodnikową typu n, warstwę aktywną, obejmującą azotkowy półprzewodnik zawierający ind oraz azotkową warstwę półprzewodnikową typu p, osadzone
PL 225 427 B1 metodą wzrostu z fazy gazowej na podłożu wzrostowym, znamienna tym, że jako warstwę ograniczającą prąd ma wysoko oporową monokrystaliczną warstwę azotku o wzorze AlxGa1-xN (0<x<1) wytworzoną metodą krystalizacji z nadkrytycznego roztworu zawierającego amoniak.
10. Struktura według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że wskazana warstwa aktywna stanowi warstwę wielostudni kwantowej o strukturze obejmującej co najmniej jedną warstwę studniową z InGaN lub z InAlGaN.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/147,318 | 2002-05-11 | ||
| US10/147,318 US6656615B2 (en) | 2001-06-06 | 2002-05-17 | Bulk monocrystalline gallium nitride |
| PCT/JP2002/012969 WO2003098757A1 (en) | 2002-05-17 | 2002-12-11 | Light emitting element structure having nitride bulk single crystal layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL375597A1 PL375597A1 (pl) | 2005-12-12 |
| PL225427B1 true PL225427B1 (pl) | 2017-04-28 |
Family
ID=29548308
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL375597A PL225427B1 (pl) | 2002-05-17 | 2002-12-11 | Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego |
| PL375580A PL211013B1 (pl) | 2002-05-17 | 2002-12-13 | Monokrystaliczne podłoże luminoforowe, sposób jego wytwarzania oraz azotkowe urządzenie półprzewodnikowe wykorzystujące to podłoże |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL375580A PL211013B1 (pl) | 2002-05-17 | 2002-12-13 | Monokrystaliczne podłoże luminoforowe, sposób jego wytwarzania oraz azotkowe urządzenie półprzewodnikowe wykorzystujące to podłoże |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7589358B2 (pl) |
| JP (1) | JP4416648B2 (pl) |
| AU (2) | AU2002354467A1 (pl) |
| PL (2) | PL225427B1 (pl) |
| TW (1) | TWI277220B (pl) |
| WO (2) | WO2003098757A1 (pl) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002328130B2 (en) * | 2001-06-06 | 2008-05-29 | Ammono Sp. Z O.O. | Process and apparatus for obtaining bulk monocrystalline gallium-containing nitride |
| TWI231321B (en) * | 2001-10-26 | 2005-04-21 | Ammono Sp Zoo | Substrate for epitaxy |
| JP4383172B2 (ja) * | 2001-10-26 | 2009-12-16 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | 窒化物バルク単結晶層を用いる発光素子構造及びその製造方法 |
| JP4416648B2 (ja) | 2002-05-17 | 2010-02-17 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | 発光素子の製造方法 |
| US20060138431A1 (en) * | 2002-05-17 | 2006-06-29 | Robert Dwilinski | Light emitting device structure having nitride bulk single crystal layer |
| JP4558502B2 (ja) | 2002-12-11 | 2010-10-06 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | テンプレート型基板の製造方法 |
| AU2003285767A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-30 | Ammono Sp. Z O.O. | Process for obtaining bulk monocrystalline gallium-containing nitride |
| CN1894771B (zh) | 2003-04-15 | 2012-07-04 | 加利福尼亚大学董事会 | 非极性(Al,B,In,Ga)N量子阱 |
| JP5015417B2 (ja) | 2004-06-09 | 2012-08-29 | 住友電気工業株式会社 | ＧａＮ結晶の製造方法 |
| US8398767B2 (en) | 2004-06-11 | 2013-03-19 | Ammono S.A. | Bulk mono-crystalline gallium-containing nitride and its application |
| US8142566B2 (en) | 2004-08-06 | 2012-03-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for producing Ga-containing nitride semiconductor single crystal of BxAlyGazIn1-x-y-zNsPtAs1-s-t (0<=x<=1, 0<=y<1, 0<z<=1, 0<s<=1 and 0<=t<1) on a substrate |
| PL371405A1 (pl) | 2004-11-26 | 2006-05-29 | Ammono Sp.Z O.O. | Sposób wytwarzania objętościowych monokryształów metodą wzrostu na zarodku |
| JP2006202845A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Sony Corp | 半導体発光装置 |
| JP2006202935A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nec Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| JP4917319B2 (ja) * | 2005-02-07 | 2012-04-18 | パナソニック株式会社 | トランジスタ |
| EP1964904B1 (en) * | 2005-12-08 | 2011-04-13 | National Institute for Materials Science | Phosphor, process for producing the same, and luminescent device |
| KR20080086905A (ko) | 2006-01-20 | 2008-09-26 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 반도체 발광 소자, ⅲ족 질화물 반도체 기판, 및 그 제조방법 |
| WO2007117689A2 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | The Regents Of The University Of California | Growing large surface area gallium nitride crystals |
| JP4816277B2 (ja) * | 2006-06-14 | 2011-11-16 | 日立電線株式会社 | 窒化物半導体自立基板及び窒化物半導体発光素子 |
| JP4821007B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2011-11-24 | 国立大学法人大阪大学 | Ｉｉｉ族元素窒化物結晶の製造方法およびｉｉｉ族元素窒化物結晶 |
| US20080283864A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Letoquin Ronan P | Single Crystal Phosphor Light Conversion Structures for Light Emitting Devices |
| JP5286723B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-09-11 | 国立大学法人京都大学 | 窒化物半導体レーザ素子 |
| KR101361575B1 (ko) | 2007-09-17 | 2014-02-13 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
| US8432946B2 (en) * | 2007-12-06 | 2013-04-30 | Rohm Co., Ltd. | Nitride semiconductor laser diode |
| US20090173958A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-09 | Cree, Inc. | Light emitting devices with high efficiency phospor structures |
| US8940561B2 (en) * | 2008-01-15 | 2015-01-27 | Cree, Inc. | Systems and methods for application of optical materials to optical elements |
| US8058088B2 (en) * | 2008-01-15 | 2011-11-15 | Cree, Inc. | Phosphor coating systems and methods for light emitting structures and packaged light emitting diodes including phosphor coating |
| EP2245218B1 (en) * | 2008-02-25 | 2019-06-19 | SixPoint Materials, Inc. | Method for producing group iii nitride wafers and group iii nitride wafers |
| EP3330413B1 (en) * | 2008-06-04 | 2020-09-09 | SixPoint Materials, Inc. | Method of growing group iii nitride crystals using high-pressure vessel |
| WO2009149299A1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Sixpoint Materials | Methods for producing improved crystallinty group iii-nitride crystals from initial group iii-nitride seed by ammonothermal growth |
| JP5377521B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2013-12-25 | シックスポイント マテリアルズ， インコーポレイテッド | Ｉｉｉ族窒化物ウェハーを試験する方法および試験データを伴うｉｉｉ族窒化物ウェハー |
| WO2010045567A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Sixpoint Materials, Inc. | Reactor design for growing group iii nitride crystals and method of growing group iii nitride crystals |
| WO2010053964A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | The Regents Of The University Of California | Novel vessel designs and relative placements of the source material and seed crystals with respect to the vessel for the ammonothermal growth of group-iii nitride crystals |
| US8852341B2 (en) * | 2008-11-24 | 2014-10-07 | Sixpoint Materials, Inc. | Methods for producing GaN nutrient for ammonothermal growth |
| US8456082B2 (en) | 2008-12-01 | 2013-06-04 | Ifire Ip Corporation | Surface-emission light source with uniform illumination |
| JP2010177651A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ素子 |
| WO2010129718A2 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Sixpoint Materials, Inc. | Growth reactor for gallium-nitride crystals using ammonia and hydrogen chloride |
| EP2267197A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | AMMONO Sp.z o.o. | Method of obtaining bulk mono-crystalline gallium-containing nitride, bulk mono-crystalline gallium-containing nitride, substrates manufactured thereof and devices manufactured on such substrates |
| EP2505696A4 (en) * | 2009-11-27 | 2015-11-18 | Mitsubishi Chem Corp | METHOD FOR PRODUCING NITRIDE CRYSTALS AND PRODUCTION VESSELS AND ELEMENTS THEREFOR |
| US9991427B2 (en) * | 2010-03-08 | 2018-06-05 | Cree, Inc. | Photonic crystal phosphor light conversion structures for light emitting devices |
| US20110220920A1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | Brian Thomas Collins | Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices |
| TWI492422B (zh) * | 2010-03-18 | 2015-07-11 | 億光電子工業股份有限公司 | 具有螢光粉層之發光二極體晶片的製作方法 |
| TWI446590B (zh) | 2010-09-30 | 2014-07-21 | 億光電子工業股份有限公司 | 發光二極體封裝結構及其製作方法 |
| US9166126B2 (en) | 2011-01-31 | 2015-10-20 | Cree, Inc. | Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same |
| US9508904B2 (en) | 2011-01-31 | 2016-11-29 | Cree, Inc. | Structures and substrates for mounting optical elements and methods and devices for providing the same background |
| TWI470836B (zh) * | 2011-07-11 | 2015-01-21 | 隆達電子股份有限公司 | 發光二極體封裝結構 |
| JP5856816B2 (ja) * | 2011-11-14 | 2016-02-10 | 株式会社小糸製作所 | 発光装置 |
| CN104246023B (zh) | 2012-04-20 | 2019-02-01 | 贰陆股份公司 | 大直径高品质的SiC单晶、方法和设备 |
| KR20160017849A (ko) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 서울바이오시스 주식회사 | 고출력 발광 장치 및 그 제조 방법 |
| KR102252992B1 (ko) | 2014-12-12 | 2021-05-20 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 패키지의 제조 방법 |
| TWI606611B (zh) * | 2016-08-30 | 2017-11-21 | 光磊科技股份有限公司 | 具亞胺化鋰層的基板、具亞胺化鋰層的ｌｅｄ及其相關製作方法 |
| JP6931827B2 (ja) | 2017-04-07 | 2021-09-08 | 日本製鋼所Ｍ＆Ｅ株式会社 | 結晶製造用圧力容器 |
| JP7000062B2 (ja) * | 2017-07-31 | 2022-01-19 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物エピタキシャル基板、電子線励起型発光エピタキシャル基板及びそれらの製造方法、並びに電子線励起型発光装置 |
Family Cites Families (119)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141686A (en) | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Keikotainoseiho |
| JPH0722692B2 (ja) | 1988-08-05 | 1995-03-15 | 株式会社日本製鋼所 | 水熱合成用容器 |
| JPH02137287A (ja) | 1988-11-17 | 1990-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| CN1014535B (zh) | 1988-12-30 | 1991-10-30 | 中国科学院物理研究所 | 利用改进的矿化剂生长磷酸钛氧钾单晶的方法 |
| US5096860A (en) | 1990-05-25 | 1992-03-17 | Alcan International Limited | Process for producing unagglomerated single crystals of aluminum nitride |
| KR920004181B1 (ko) * | 1990-09-13 | 1992-05-30 | 한국과학기술연구원 | 입방정질화붕소의 제조방법 |
| US5190738A (en) * | 1991-06-17 | 1993-03-02 | Alcan International Limited | Process for producing unagglomerated single crystals of aluminum nitride |
| JP2540791B2 (ja) | 1991-11-08 | 1996-10-09 | 日亜化学工業株式会社 | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。 |
| US5306662A (en) | 1991-11-08 | 1994-04-26 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Method of manufacturing P-type compound semiconductor |
| US5456204A (en) | 1993-05-28 | 1995-10-10 | Alfa Quartz, C.A. | Filtering flow guide for hydrothermal crystal growth |
| JP3184717B2 (ja) | 1993-10-08 | 2001-07-09 | 三菱電線工業株式会社 | ＧａＮ単結晶およびその製造方法 |
| US5679152A (en) * | 1994-01-27 | 1997-10-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method of making a single crystals Ga*N article |
| JPH07249830A (ja) | 1994-03-10 | 1995-09-26 | Hitachi Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
| JP3293035B2 (ja) | 1994-04-08 | 2002-06-17 | 株式会社ジャパンエナジー | 窒化ガリウム系化合物半導体結晶の成長方法及び窒化ガリウム系化合物半導体装置 |
| US5599520A (en) | 1994-11-03 | 1997-02-04 | Garces; Juan M. | Synthesis of crystalline porous solids in ammonia |
| US5777350A (en) | 1994-12-02 | 1998-07-07 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting device |
| JPH08250802A (ja) | 1995-03-09 | 1996-09-27 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| US5670798A (en) | 1995-03-29 | 1997-09-23 | North Carolina State University | Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same |
| US5679965A (en) | 1995-03-29 | 1997-10-21 | North Carolina State University | Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact, non-nitride buffer layer and methods of fabricating same |
| JP3728332B2 (ja) | 1995-04-24 | 2005-12-21 | シャープ株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
| CN1132253C (zh) * | 1995-08-31 | 2003-12-24 | 株式会社东芝 | 氮化镓基半导体发光元件及其制造方法 |
| US6377596B1 (en) | 1995-09-18 | 2002-04-23 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor materials, methods for fabricating semiconductor materials, and semiconductor devices |
| WO1997013891A1 (en) | 1995-10-13 | 1997-04-17 | Centrum Badan Wysokocisnieniowych | METHOD OF MANUFACTURING EPITAXIAL LAYERS OF GaN OR Ga(A1,In)N ON SINGLE CRYSTAL GaN AND MIXED Ga(A1,In)N SUBSTRATES |
| JPH09134878A (ja) | 1995-11-10 | 1997-05-20 | Matsushita Electron Corp | 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
| JP3778609B2 (ja) | 1996-04-26 | 2006-05-24 | 三洋電機株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| JPH107496A (ja) | 1996-06-25 | 1998-01-13 | Hitachi Cable Ltd | 窒化物結晶の製造方法およびその装置 |
| CN1065289C (zh) | 1996-07-22 | 2001-05-02 | 中国科学院物理研究所 | 一种制备掺杂钒酸盐单晶的水热生长方法 |
| JP3179346B2 (ja) * | 1996-08-27 | 2001-06-25 | 松下電子工業株式会社 | 窒化ガリウム結晶の製造方法 |
| JPH1084161A (ja) | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| US6031858A (en) | 1996-09-09 | 2000-02-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser and method of fabricating same |
| WO1998019375A1 (en) | 1996-10-30 | 1998-05-07 | Hitachi, Ltd. | Optical information processor and semiconductor light emitting device suitable for the same |
| US6177292B1 (en) | 1996-12-05 | 2001-01-23 | Lg Electronics Inc. | Method for forming GaN semiconductor single crystal substrate and GaN diode with the substrate |
| CN1964093B (zh) | 1997-01-09 | 2012-06-27 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体元器件 |
| US6677619B1 (en) | 1997-01-09 | 2004-01-13 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| US5868837A (en) * | 1997-01-17 | 1999-02-09 | Cornell Research Foundation, Inc. | Low temperature method of preparing GaN single crystals |
| PL184902B1 (pl) | 1997-04-04 | 2003-01-31 | Centrum Badan Wysokocisnieniowych Pan | Sposób usuwania nierówności i obszarów silnie zdefektowanych z powierzchni kryształów i warstw epitaksjalnych GaN i Ga AL In N |
| JP3491492B2 (ja) | 1997-04-09 | 2004-01-26 | 松下電器産業株式会社 | 窒化ガリウム結晶の製造方法 |
| US5888389A (en) * | 1997-04-24 | 1999-03-30 | Hydroprocessing, L.L.C. | Apparatus for oxidizing undigested wastewater sludges |
| PL186905B1 (pl) | 1997-06-05 | 2004-03-31 | Cantrum Badan Wysokocisnieniow | Sposób wytwarzania wysokooporowych kryształów objętościowych GaN |
| PL183687B1 (pl) | 1997-06-06 | 2002-06-28 | Ct Badan | Sposób wytwarzania półprzewodnikowych związków grupy A-B o przewodnictwie elektrycznym typu p i typu n |
| TW519551B (en) | 1997-06-11 | 2003-02-01 | Hitachi Cable | Methods of fabricating nitride crystals and nitride crystals obtained therefrom |
| US6270569B1 (en) * | 1997-06-11 | 2001-08-07 | Hitachi Cable Ltd. | Method of fabricating nitride crystal, mixture, liquid phase growth method, nitride crystal, nitride crystal powders, and vapor phase growth method |
| GB2333521B (en) | 1997-06-11 | 2000-04-26 | Hitachi Cable | Nitride crystal growth method |
| JP3239812B2 (ja) | 1997-08-07 | 2001-12-17 | 日本電気株式会社 | ＩｎＧａＮ層を含む窒化ガリウム系半導体層の結晶成長方法および窒化ガリウム系発光素子およびその製造方法 |
| JP3234799B2 (ja) | 1997-08-07 | 2001-12-04 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| US6593589B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-07-15 | The University Of New Mexico | Semiconductor nitride structures |
| JPH11307813A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-11-05 | Hewlett Packard Co <Hp> | 発光装置、その製造方法およびディスプレイ |
| US6249534B1 (en) | 1998-04-06 | 2001-06-19 | Matsushita Electronics Corporation | Nitride semiconductor laser device |
| JPH11340576A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ガリウム系半導体デバイス |
| JP3727187B2 (ja) | 1998-07-03 | 2005-12-14 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子の製造方法 |
| JP2000031533A (ja) | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| TW413956B (en) | 1998-07-28 | 2000-12-01 | Sumitomo Electric Industries | Fluorescent substrate LED |
| JP2000082863A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Sony Corp | 半導体発光素子の製造方法 |
| JP2000091637A (ja) | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子の製法 |
| US6423984B1 (en) | 1998-09-10 | 2002-07-23 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride compound semiconductor |
| US6252261B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-06-26 | Nec Corporation | GaN crystal film, a group III element nitride semiconductor wafer and a manufacturing process therefor |
| CN1260409A (zh) | 1998-10-23 | 2000-07-19 | 黄石市皂素厂 | L－半胱氨酸盐酸盐一水物生产工艺 |
| TW498102B (en) * | 1998-12-28 | 2002-08-11 | Futaba Denshi Kogyo Kk | A process for preparing GaN fluorescent substance |
| US6372041B1 (en) * | 1999-01-08 | 2002-04-16 | Gan Semiconductor Inc. | Method and apparatus for single crystal gallium nitride (GaN) bulk synthesis |
| JP2000216494A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| EP1024524A2 (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Deposition of dielectric layers using supercritical CO2 |
| US6177057B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-01-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for preparing bulk cubic gallium nitride |
| WO2000052796A1 (en) | 1999-03-04 | 2000-09-08 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| JP3957918B2 (ja) | 1999-05-17 | 2007-08-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 窒化ガリウム単結晶の育成方法 |
| US6592663B1 (en) * | 1999-06-09 | 2003-07-15 | Ricoh Company Ltd. | Production of a GaN bulk crystal substrate and a semiconductor device formed on a GaN bulk crystal substrate |
| JP4329229B2 (ja) | 1999-06-30 | 2009-09-09 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ−ｖ族窒化物半導体の成長方法および気相成長装置 |
| KR100381742B1 (ko) | 1999-06-30 | 2003-04-26 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Ⅲ-ⅴ족 질화물반도체의 성장방법 및 기상성장장치 |
| FR2796657B1 (fr) | 1999-07-20 | 2001-10-26 | Thomson Csf | Procede de synthese de materiaux massifs monocristallins en nitrures d'elements de la colonne iii du tableau de la classification periodique |
| JP3968920B2 (ja) * | 1999-08-10 | 2007-08-29 | 双葉電子工業株式会社 | 蛍光体 |
| JP2001085737A (ja) | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子 |
| US6265322B1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-07-24 | Agere Systems Guardian Corp. | Selective growth process for group III-nitride-based semiconductors |
| KR100683364B1 (ko) * | 1999-09-27 | 2007-02-15 | 필립스 루미리즈 라이팅 캄파니 엘엘씨 | 완전한 형광 물질 변환에 의해 백색광을 생성하는 발광다이오드 소자 |
| JP4145437B2 (ja) | 1999-09-28 | 2008-09-03 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶ＧａＮの結晶成長方法及び単結晶ＧａＮ基板の製造方法と単結晶ＧａＮ基板 |
| CN1113988C (zh) | 1999-09-29 | 2003-07-09 | 中国科学院物理研究所 | 一种氮化镓单晶的热液生长方法 |
| US6398867B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-06-04 | General Electric Company | Crystalline gallium nitride and method for forming crystalline gallium nitride |
| EP1104031B1 (en) * | 1999-11-15 | 2012-04-11 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor laser diode and method of fabricating the same |
| JP2001168385A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 |
| US6653663B2 (en) | 1999-12-06 | 2003-11-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nitride semiconductor device |
| US6355497B1 (en) | 2000-01-18 | 2002-03-12 | Xerox Corporation | Removable large area, low defect density films for led and laser diode growth |
| US6447604B1 (en) | 2000-03-13 | 2002-09-10 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method for achieving improved epitaxy quality (surface texture and defect density) on free-standing (aluminum, indium, gallium) nitride ((al,in,ga)n) substrates for opto-electronic and electronic devices |
| JP3946427B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2007-07-18 | 株式会社東芝 | エピタキシャル成長用基板の製造方法及びこのエピタキシャル成長用基板を用いた半導体装置の製造方法 |
| JP2001339121A (ja) | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子とそれを含む光学装置 |
| GB2363518A (en) | 2000-06-17 | 2001-12-19 | Sharp Kk | A method of growing a nitride layer on a GaN substrate |
| US6693935B2 (en) | 2000-06-20 | 2004-02-17 | Sony Corporation | Semiconductor laser |
| JP3646302B2 (ja) | 2000-07-07 | 2005-05-11 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ |
| JP2002016285A (ja) | 2000-06-27 | 2002-01-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 半導体発光素子 |
| US6586762B2 (en) | 2000-07-07 | 2003-07-01 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power |
| JP3968968B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2007-08-29 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶ＧａＮ基板の製造方法 |
| US6749819B2 (en) | 2000-07-28 | 2004-06-15 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process for purifying ammonia |
| JP4154558B2 (ja) | 2000-09-01 | 2008-09-24 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JP4416297B2 (ja) | 2000-09-08 | 2010-02-17 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子、ならびにそれを使用した発光装置および光ピックアップ装置 |
| WO2002021604A1 (en) | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor light-emitting device and optical device including the same |
| JP2002094189A (ja) | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ素子およびそれを用いた光学装置 |
| US7053413B2 (en) * | 2000-10-23 | 2006-05-30 | General Electric Company | Homoepitaxial gallium-nitride-based light emitting device and method for producing |
| US6936488B2 (en) * | 2000-10-23 | 2005-08-30 | General Electric Company | Homoepitaxial gallium-nitride-based light emitting device and method for producing |
| JP4063520B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2008-03-19 | 日本碍子株式会社 | 半導体発光素子 |
| EP1346085B1 (en) | 2000-11-30 | 2011-10-12 | North Carolina State University | Method for producing group iii metal nitride based materials |
| JP4003413B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2007-11-07 | 日亜化学工業株式会社 | １３族窒化物結晶の製造方法 |
| JP3785566B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2006-06-14 | 株式会社日鉱マテリアルズ | ＧａＮ系化合物半導体結晶の製造方法 |
| US6806508B2 (en) * | 2001-04-20 | 2004-10-19 | General Electic Company | Homoepitaxial gallium nitride based photodetector and method of producing |
| PL207400B1 (pl) | 2001-06-06 | 2010-12-31 | Ammono Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób i urządzenie do otrzymywania objętościowego monokryształu azotku zawierającego gal |
| US6734530B2 (en) * | 2001-06-06 | 2004-05-11 | Matsushita Electric Industries Co., Ltd. | GaN-based compound semiconductor EPI-wafer and semiconductor element using the same |
| AU2002328130B2 (en) | 2001-06-06 | 2008-05-29 | Ammono Sp. Z O.O. | Process and apparatus for obtaining bulk monocrystalline gallium-containing nitride |
| PL350375A1 (en) | 2001-10-26 | 2003-05-05 | Ammono Sp Z Oo | Epitaxial layer substrate |
| US6488767B1 (en) | 2001-06-08 | 2002-12-03 | Advanced Technology Materials, Inc. | High surface quality GaN wafer and method of fabricating same |
| TWI231321B (en) | 2001-10-26 | 2005-04-21 | Ammono Sp Zoo | Substrate for epitaxy |
| JP4383172B2 (ja) | 2001-10-26 | 2009-12-16 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | 窒化物バルク単結晶層を用いる発光素子構造及びその製造方法 |
| US7097707B2 (en) * | 2001-12-31 | 2006-08-29 | Cree, Inc. | GaN boule grown from liquid melt using GaN seed wafers |
| US20030209191A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-13 | Purdy Andrew P. | Ammonothermal process for bulk synthesis and growth of cubic GaN |
| US20060138431A1 (en) | 2002-05-17 | 2006-06-29 | Robert Dwilinski | Light emitting device structure having nitride bulk single crystal layer |
| WO2003097906A1 (en) | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Ammono Sp.Zo.O. | Bulk single crystal production facility employing supercritical ammonia |
| JP4416648B2 (ja) | 2002-05-17 | 2010-02-17 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | 発光素子の製造方法 |
| JP4663319B2 (ja) | 2002-06-26 | 2011-04-06 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | ガリウム含有窒化物バルク単結晶の製造方法 |
| JP2005531154A (ja) | 2002-06-26 | 2005-10-13 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | 窒化物半導体レーザ素子及びその性能を向上させる方法 |
| JP2006509707A (ja) | 2002-12-11 | 2006-03-23 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | ガリウム含有窒化物のバルク単結晶を得るための改良されたプロセス |
| JP4558502B2 (ja) | 2002-12-11 | 2010-10-06 | アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン | テンプレート型基板の製造方法 |
| AU2003285767A1 (en) | 2002-12-11 | 2004-06-30 | Ammono Sp. Z O.O. | Process for obtaining bulk monocrystalline gallium-containing nitride |
| CN100390329C (zh) | 2003-04-03 | 2008-05-28 | 三菱化学株式会社 | 氧化锌单晶 |
| PL371405A1 (pl) | 2004-11-26 | 2006-05-29 | Ammono Sp.Z O.O. | Sposób wytwarzania objętościowych monokryształów metodą wzrostu na zarodku |
-
2002
- 2002-12-11 JP JP2004506141A patent/JP4416648B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-11 PL PL375597A patent/PL225427B1/pl unknown
- 2002-12-11 WO PCT/JP2002/012969 patent/WO2003098757A1/ja not_active Ceased
- 2002-12-11 AU AU2002354467A patent/AU2002354467A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-13 PL PL375580A patent/PL211013B1/pl unknown
- 2002-12-13 WO PCT/JP2002/013079 patent/WO2003098708A1/ja not_active Ceased
- 2002-12-13 AU AU2002354485A patent/AU2002354485A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-13 US US10/514,429 patent/US7589358B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-13 TW TW091136203A patent/TWI277220B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW200307372A (en) | 2003-12-01 |
| US20060054076A1 (en) | 2006-03-16 |
| JPWO2003098757A1 (ja) | 2005-09-22 |
| AU2002354467A8 (en) | 2003-12-02 |
| WO2003098757A1 (en) | 2003-11-27 |
| US7589358B2 (en) | 2009-09-15 |
| AU2002354485A1 (en) | 2003-12-02 |
| PL375597A1 (pl) | 2005-12-12 |
| WO2003098708A1 (en) | 2003-11-27 |
| AU2002354485A8 (en) | 2003-12-02 |
| PL375580A1 (pl) | 2005-11-28 |
| PL211013B1 (pl) | 2012-03-30 |
| TWI277220B (en) | 2007-03-21 |
| JP4416648B2 (ja) | 2010-02-17 |
| AU2002354467A1 (en) | 2003-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL225427B1 (pl) | Struktura urządzenia emitującego światło, zwłaszcza do półprzewodnikowego urządzenia laserowego | |
| US7871843B2 (en) | Method of preparing light emitting device | |
| US7935550B2 (en) | Method of forming light-emitting device using nitride bulk single crystal layer | |
| US7315559B2 (en) | Nitride semiconductor laser device and a method for improving its performance | |
| KR100904501B1 (ko) | 에피택시용 기판 | |
| AU2002347692A1 (en) | Bulk monocrystalline gallium nitride | |
| JP2004335559A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物基板を用いる半導体素子 | |
| CN100415946C (zh) | 外延衬底及其制造方法 | |
| JP2006135268A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2003218468A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| KR200326032Y1 (ko) | 질화물 벌크 단결정을 이용하는 발광 소자 구조 |