CN104047054A - 低碳的iii族元素氮化物晶体 - Google Patents

低碳的iii族元素氮化物晶体 Download PDF

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Abstract

本发明总体而言涉及用于制备和使用III族元素氮化物晶体的系统和方法，该晶体在一定波长范围内具有增强或提高的紫外透明度。该晶体还可以用于诸多UV光学器件和UV光学半导体装置中。

Description

低碳的III族元素氮化物晶体
技术领域
本发明涉及用于制备III族元素氮化物晶体、半导体和具有适用于紫外光学器件和紫外光学半导体装置的紫外透明性的其他组合物或装置的系统和方法。本发明还涉及所述晶体、半导体和包含该晶体的其他组合物或装置。
背景技术
由于在400nm到210nm以下的范围内的固有UV透明性，III族元素氮化物或III-氮化物晶体（尤其是具有较高Al含量的那些）适合用在紫外(UV)光学器件和UV光学半导体装置中。然而，目前III族元素氮化物晶体在中紫外和深紫外区中的光吸收并不适于开发对300nm以下的波长具有在70-90%范围内的光吸收的实用的UV光学器件和UV光学半导体装置。大多数III族元素氮化物晶体在其理论截止波长之前具有UV透明度(UV transparency)的急剧下降。对于具有高Al含量的AlGaN和AlN III-氮化物尤其如此。光吸收的升高以前归因于晶体中的氧浓度。然而，仅单独降低氧浓度的努力未在III族元素氮化物晶体中提供充分提高的300nm以下的UV透明度。其他降低UV吸收的努力包括降低晶体的厚度，然而，这些仅获得有限的成功。
典型地，制备高质量的III-氮化物晶体需要高温，尤其是具有较高Al含量的那些。通常用于制备所述晶体的两种方法是氢化物气相外延(HVPE)和物理气相传输(physical vapor transport, PVT)。使用HVPE工艺可能难以实现高温和良好的生产速率。大多数HVPE反应器使用石英壁和输送管/流动通道系统。基于石英的高温HVPE反应器遭遇到很多可能限制最高温度的问题，例如石英与氯化氢(HCl)的高温反应。在HCl存在下与石英有关的问题是公知的，且记载在Mori等的美国专利4,808,551中，其通过引用方式整体并入本文。
石英与金属卤化物的反应也是成问题的。对于基于卤化物的AlN生长，当形成一卤化铝(如AlCl、AlI或AlBr)时这是显著的。对于金属卤化物，特别是在升高的温度下的氯化物-Si相互作用使得AlN的生长成问题。例如，反应器发生结构损坏，因为基于石英的反应器受到前体和反应后气体(例如MClx和HCl)的侵蚀。这类物质(species)各自侵蚀石英中的Si且在长期暴露期间会造成该系统的灾难性故障。
此外，石英在金属卤化物存在下可能造成Si不期望地引入到所制备的晶体中。例如，在石英反应器中生成的SiClx进入III-氮化物反应气体混合物中，其中Si如同作为该III-氮化物半导体系统中的N型掺杂剂。此外，Si已经确定为当在高温下引入时降低III-氮化物光电子器件中的UV透明度的试剂。
美国专利申请公开号US 2008/0083970中公开了提高UV透明度的另一种尝试，其通过引用方式整体并入本文。该尝试提出使用外来(exotic)的难熔金属碳化物和氮化物。然而，在升高的温度下，这些材料会放出(outgas)基础难熔金属(base refractory metal)和/或碳的气体。此外，该材料还可能放出硼气体(outgas boron)。硼已经显示会影响AlN的生长动力学，而高温下引入AlN中的碳显示为降低III-氮化物光电子器件中的UV透明度的杂质。此外，该公开文献中公开的难熔金属涂层具有凹陷和蔓延的趋势，这会暴露下方的材料。
因此，需要在升高的温度下(例如1200℃以上)除去不希望的Si、C和B杂质的系统和方法。
发明内容
本发明涉及具有低的碳和/或硅浓度的III族元素氮化物(“III-氮化物”)晶体。在各种实施方案中，该晶体具有约2×1018原子/cm3以下的碳和/或硅浓度。此外，该晶体对于在UV电子装置等中的应用还具有提高的和足够的紫外(UV)透明度，本文公开了制备方法、制备中所用的设备和在半导体工业中的预期用途。
本发明的III-氮化物晶体可以定义为In(w)Al(x)Ga(y)C(a)Si(b)N(z)形式的单晶，其中1-x-w ≠y；w-z-y≠0；w+x+y-z≠0；(2≥w≥0)；(2≥x≥0)；(2≥y≥0)；(2≥z≥0)，且C和/或Si各自的浓度在2×1018原子/cm3以下。该III-氮化物晶体中其他物质的总浓度可以高于1×1017，只要这类物质不会干扰所述UV光透明度即可。在各种实施方案中，该晶体是非化学计量晶体。
所述III-氮化物晶体能够使用物理气相传输(PVT)、化学气相沉积或溶剂热法制备，例如升华、氢化物气相外延(HVPE)和氨热传输(ammonothermal transport)。PVT、HVPE和氨热传输是制备本文所公开的晶体和装置的优选方法。
具体地，本发明公开了以下方面的技术方案：
· 1. III-氮化物晶体，具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 2. 方面1的III-氮化物晶体，其是非化学计量的且基本上由式In(w)Al(x)Ga(y)C(a)N(z)构成，其中1-x-w≠y；w-z-y≠0；w+x+y-z≠0；(2≥w≥0)；(2≥x≥0)；(2≥y≥0)；(2≥z≥0)；(a≤2×1018 原子/cm3)，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的且所述晶体具有大于1mm2的尺寸。
· 3. III-氮化物晶体，具有2×1018原子/cm3以下的硅浓度，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 4. 方面3的III-氮化物晶体，其是非化学计量的且基本上由式In(w)Al(x)Ga(y)Si(b)N(z)构成，其中1-x-w≠y；w-z-y≠0；w+x+y-z≠0；(2≥w≥0)；(2≥x≥0)；(2≥y≥0)；(2≥z≥0)；(b≤2×1018 原子/cm3)，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的且所述晶体具有大于1mm2的尺寸。
· 5. III-氮化物晶体，具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度、2×1018原子/cm3以下的硅浓度，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 6. 方面5的III-氮化物晶体，其是非化学计量的且基本上由式In(w)Al(x)Ga(y)C(a)Si(b)N(z)构成，其中1-x-w≠y；w-z-y≠0；w+x+y-z≠0；(2≥w≥0)；(2≥x≥0)；(2≥y≥0)；(2≥z≥0)；(a≤2×1018 原子/cm3)；(b≤2×1018 原子/cm3)，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的且所述晶体具有大于1mm2的尺寸。
· 7. 方面1或5的III-氮化物晶体，其中所述碳浓度能够位于所述III-氮化物晶体内的任意位置。
· 8. 方面3或5的III-氮化物晶体，其中所述硅浓度能够位于所述III-氮化物晶体内的任意位置。
· 9. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于700-5 mm3的体积。
· 10. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于3 mm3的体积。
· 11. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的气相反应。
· 12. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过物理气相沉积的气相反应。
· 13. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过物理气相沉积的气相反应，其中内部组件不是完全和/或部分由碳制成的。
· 14. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过CVD的气相反应。
· 15. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应。
· 16. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中内部组件不是完全和/或部分由碳制成的。
· 17. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中HVPE反应器的内部温度为1300℃或更高，生长区的内部温度为1300℃或更高，源区的内部温度为700-1500℃，内部组件能够耐受超过1500℃的温度。
· 18. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中HVPE反应器的内部温度为1300℃或更高，生长区的内部温度为不超过2450℃以上(not excided 2450℃ or above)，源区的内部温度为700-1500℃，内部组件能够耐受至多2450℃的温度。
· 19. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用体积大于700-5 mm3的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 20. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用体积大于0.1 mm3的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 21. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中使用外来材料为生长提供晶种。
· 22. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中使用III-氮化物晶体来为生长提供晶种，并将其除去以产生自立的依照方面1或3或5的III-氮化物晶体。
· 23. 方面22的方法，其中所述去除包括机械去除所述晶种。
· 24. 方面22的方法，其中所述去除包括热去除所述晶种。
· 25. 方面22的方法，其中所述去除包括化学去除所述晶种。
· 26. 方面22的方法，其中所述去除包括机械、化学和/或热去除所述晶种。
· 27. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中使用III-氮化物晶体为生长提供晶种，且不将其除去，以产生薄的依照方面1或3或5的III-氮化物晶体。
· 28. III-氮化物晶体的生长方法，所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度由此在300nm以下对UV是充分透明的，其中使用多晶形式的AlN作为用于生长用于半导体装置的III-氮化物晶体材料的高温HVPE (HT-HVPE)反应器的内部组件。
· 29. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是自立的多晶AlN体。
· 30. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件涂覆有足够厚度的多晶AlN。
· 31. 方面28的方法，其中所述内部组件能够耐受超过1400℃的温度。
· 32. 方面28的方法，其中所述内部组件能够耐受超过1600℃的温度。
· 33. 方面28的方法，其中所述内部组件能够耐受超过1700℃的温度。
· 34. 方面28的方法，其中所述内部组件能够耐受超过1900℃的温度。
· 35. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是由背衬材料增强的。
· 36. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是由预成型的增强支撑体材料增强的。
· 37. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于经涂覆的碳结构上的多晶AlN涂层，
a. 其中碳结构是具有适用于制造HVPE反应的部分或整个内部组件的任何形状尺寸或体积的任何形式或物理密度的基于碳的物品，这包括部分基于碳的金属基复合材料和陶瓷基复合材料结构。
· 38. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于涂覆有难熔金属碳化物的碳结构上的多晶AlN涂层。
· 39. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于涂覆有氮化硼的碳结构上的多晶AlN涂层。
· 40. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于涂覆有碳化硅的碳结构上的多晶AlN涂层。
· 41. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于涂覆有氮化铝-碳化硅合金的碳结构上的多晶AlN涂层。
· 42. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是涂覆有多晶级氮化铝-碳化硅合金的碳结构，其中所述合金中碳化硅的百分比在靠近所述碳结构处较高，并且随着所制备的涂层增厚而降低到0，使得所述碳化硅百分比在涂层外表面处接近0。
· 43. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是位于未经涂覆的碳结构上的多晶AlN涂层。
· 44. 方面28的方法，其中所述方法至少由源区和生长区构成。
· 45. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是由金属填料增强的。
· 46. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是金属和AlN的组成混合物。
· 47. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是铝和AlN的粉末铸体形式（powder cast form）。
· 48. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是金属和AlN的金属基复合材料混合物。
· 49. 方面28的方法，其中所述AlN内部组件是难熔金属和AlN的组成混合物。
· 50. 方面28的方法，其中所述HVPE反应器的内部温度为1350℃或更高。
· 51. 方面28的方法，其中生长区的内部温度为1350℃或更高。
· 52. 方面28的方法，其中源区的内部温度为700-1500℃。
· 53. 方面23的方法，其中源区中的内部组件能够耐受超过1500℃的温度，且生长区中的内部组件能够耐受超过1900℃的温度。
· 54. 方面28的方法，其中所述内部组件表面在HVPE反应中分解成气相组分的组成物质。
· 55. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的生产速率为0.01 mm/h以上。
· 56. 方面23的方法，其中所述III-氮化物晶体的生产速率为至少0.1 mm/h。
· 57. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的体积为至少700-5 mm3。
· 58. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的体积超过1 mm3。
· 59. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过CVD的气相反应，其中所述III-氮化物晶体的厚度为低于0.1mm。
· 60. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中所述III-氮化物晶体的厚度为低于0.1mm。
· 61. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过CVD的气相反应，其中所述III-氯化物晶体的厚度为0.1mm-1mm。
· 62. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中所述III-氯化物晶体的厚度为0.1mm-1mm。
· 63. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过CVD的气相反应，其中所述III-氯化物晶体的厚度超过1mm。
· 64. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过HVPE的气相反应，其中所述III-氯化物晶体的厚度超过1mm。
· 65. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质通过物理气相沉积的气相反应，其中所述III-氯化物晶体的厚度超过0.01mm。
· 66. III-氮化物晶体基体，具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度和超过0.01mm的厚度，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 67. III-氮化物晶体基体，具有2×1018原子/cm3以下的硅浓度和超过0.01mm的厚度，由此所述III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 68. 制备方面65或66的III-氮化物晶体基体的方法，包括至少一个对III-氮化物晶体进行研磨、切削、抛光或表面处理的步骤，其中所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳和/或硅浓度从而该III-氮化物晶体在以下300nm对UV是充分透明的。
· 69. 制备方面65或66的III-氮化物晶体基体的方法，包括将III-氮化物晶体放置在适合的基体上，其中所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳和/或硅浓度从而该III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 70. 方面1或2或5的方法，其中在HVPE反应器中使用喷淋头以将气态源材料引到喷淋头的下游面上，其优化了所述气态物料流到III-氮化物生长表面上的流动，能够通过感应加热或任意其他适合的加热方法加热所述喷淋头以提高气态物料的温度并提高沿所述III-氮化物生长表面的温度均匀性。
· 71. 方面70的方法，其中以能够沿III-氮化物生长晶体的表面实现均匀的接近等温的2D热分布的方式加热所述喷淋头。
· 72. 方面70的方法，其中所述喷淋头能够由感应加热或任意其他适合的加热方法加热以提高气态物料的温度并提高沿所述III-氮化物生长表面的温度均匀性。
· 73. 方面28的方法，其中在HVPE反应器中使用喷淋头以将气态源材料引到喷淋头的下游面上，其优化了所述气态物料流到III-氮化物生长表面上的流动，所述喷淋头能够通过感应加热或任意其他适合的加热方法加热以提高气态物料的温度并提高沿所述III-氮化物生长表面的温度均匀性，其中能够通过感应加热或任意其他适合的加热方法加热所述喷淋头以提高气态物料的温度并提高沿所述III-氮化物生长表面的温度均匀性，其中以能够沿所述III-氮化物生长晶体的表面实现均匀的接近等温的2D热分布的方式加热所述喷淋头。
· 74. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于2-5mm3的体积。
· 75. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于0.2-5mm3的体积。
· 76. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用体积大于2-5mm3的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 77. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用体积大于0.2-5mm3的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 78. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的体积为至少2-5mm3。
· 79. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的体积为至少0.2-5mm3。
· 80. 方面28的方法，其中AlN内部组件是位于金属基复合材料结构上的多晶AlN涂层，
a. 上述的制品，其中所述金属基复合材料结构是基于碳的。
· 81. 方面28的方法，其中AlN内部组件是位于陶瓷基复合材料结构上的多晶AlN涂层，
a. 上述的制品，其中所述陶瓷基复合材料结构是基于碳的。
· 82. 其中方面37或38或39或40或41或42或43的碳结构为具有适用于制备HVPE反应器的部分或整个内部组件的任何形状尺寸或体积的任何形式或物理密度。
· 83. UV半导体装置，由III-氮化物晶体上的至少一个PN结构成，其中所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度从而该III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 84. UV半导体装置，由方面65或66的III-氮化物晶体基体上的至少一个PN结构成，其中所述III-氮化物晶体基体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度从而该III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 85. UV半导体装置，由在方面65或66的III-氮化物晶体基体上生成的至少一个PN结构成，所述III-氮化物晶体基体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度从而该III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的，其中所述基体已被去除。
· 86. UV半导体装置，由通过III-氮化物晶体制备的至少一个PN结构成，所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度从而该III-氮化物晶体在300nm以下对UV是充分透明的。
· 87. UV半导体装置，由通过III-氮化物晶体制备的至少一个PN结构成，所述III-氮化物晶体具有2×1018原子/cm3以下的碳浓度从而该III-氮化物晶体在以下300nm对UV是充分透明的，其中所述基体已被去除。
· 88. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于2-5mm3的体积。
· 89. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于1mm的直径。
· 90. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于10mm的直径。
· 91. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于50mm的直径。
· 92. 方面1或3或5的III-氮化物晶体，具有大于200mm的直径。
· 93. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用直径大于1 mm的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 94. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用直径大于10 mm的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 95. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用直径大于50 mm的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 96. 制备方面1或3或5的III-氮化物晶体的方法，包括至少一种第III族元素与一种含氮物质的包括HVPE的气相反应，其中使用直径大于200 mm的III-氮化物晶体来为生长提供晶种。
· 97. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的直径为至少1mm。
· 98. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的直径为至少10mm。
· 99. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的直径为至少50mm。
· 100. 方面28的方法，其中所述III-氮化物晶体的直径为至少200mm。
在各种实施方案中，使用各种方法除去碳和/或硅源制备了III-氮化物晶体。参照以下描述和权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。
附图说明
图1是显示依照一种实施方案使用“无碳”PVT对比stander PVT的低碳AlN的UV透射率的图表。
图2是显示依照一种实施方案使用“无碳”HVPE的低碳AlN的UV透射率的图表。
图3是依照一种实施方案通过“无碳”PVT制备低碳AlN的反应器的截面图。
图4是依照一种实施方案通过“无碳”HVPE制备低碳AlN的呈依照一种实施方案的水平构造的反应器的截面图。
图5是依照一种实施方案位于预成型管上的无碳多晶AlN涂层的一种实施方案的图示。
图6是通过基于碳的HVPE部件的多晶AlN涂层制备低碳AlN的水平构造的反应器的截面图。
图7描绘了包覆(encasing)预成型舟(boat)的多晶AlN涂层。
图8描绘了依照一种实施方案通过使用经涂覆的碳体作为支撑材料制成的多晶AlN HVPE反应器内部组件体。
图9A是依照一种实施方案通过“无碳”HVPE制备低碳AlN的垂直构造的反应器的截面图。
图9B是依照一种实施方案位于图9A反应器的流动管内的单晶舟901的俯视图。
图10是依照一种实施方案的AlN III-氮化物晶体附着的晶种的图示。
图11是依照一种实施方案从晶种上移除III-氮化物晶体以制备自立(freestanding)晶体的图示。
图12描绘了依照一种实施方案在HVPE反应器中用作内部组件的2.5”直径的自立大颗粒多晶AlN体。
图13描绘了依照一种实施方案在HVPE反应器中用作内部组件的由背衬材料(backing material)增强的6”×6”的超过5 mm厚的大颗粒多晶AlN体。
图14描绘了依照一种实施方案在HVPE反应器中用作内部组件的由预成型的增强支撑材料增强的4.5”直径的自立大颗粒多晶AlN体。
图15描绘了依照一种实施方案在HVPE反应器中用于持留(hold)供金属到金属卤化物的反应所用的金属的舟内衬(boat liner)。
图16描绘了依照一种实施方案用于将气态源材料(source material)引入气相沉积反应器内的喷淋头。
图17描绘了依照一种实施方案通过PVT方法制成的AlN晶体。
图18是描绘依照一种实施方案制备III-氮化物基体的方法的流程图。
图19是描绘依照一种实施方案制备III-氮化物基体的方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及用于使用氢化物气相外延(HVPE)进行高温氮化铝(AlN)生长的系统和方法。在各个方面，包括但不限于反应管或容器、流动通道和气体入口的反应器组件优选由适用于高温的材料制成。这些材料的选择可能影响在其中生长的晶体所得到的纯度和品质。
已经注意到碳(C)和/或硅(Si)在高温下引入时会降低III族元素氮化物(“III-氮化物”)光电子器件的紫外(UV)透明度。Si和C在长成的III-氮化物晶体中的无意(unintended)引入会对晶体的UV透明度具有不期望的影响。尽管Si可以是III-氮化物半导体系统中有用的掺杂剂，然而其优选以可控方式在低温下引入。因为AlN、AlGaN及其合金是制备UV光电子器件和系统所期望的材料，因此期望降低这类晶体中C、Si乃至硼(B)的含量。
图1显示了体积大于700-5 mm3的AlN III-氮化物晶体基体的光吸收(虚线)，其中在约280nm处光吸收降低到接近100%。这在AlN的200-210的理论极限降低(drop off)之前。
在各种实施方案中，III-氮化物晶体能够使用物理气相传输(PVT)、化学气相沉积或溶剂热法制备，例如升华、氢化物气相外延(HVPE)和氨热传输。PVT、HVPE和氨热法都是本文公开的优选的制备方法。
如前所述，通常使用基于石英的反应器来生长III-氮化物晶体。然而，除了石英与HCl和金属卤化物在高温下的反应性之外，石英本身不能耐受超过1250℃（所报道的石英的最大工作温度）的加热。此外，HVPE所用的很多反应器都使用外部加热器，其将最高温度限制到石英的熔点以下。已经使用局部热源提高基体表面的温度来将某些晶体生长维持在升高的温度下。然而，局部热源在HVPE生长期间造成不期望的不均匀性。此外，由于冷却器前体气体和加热后的基体支持物(holder)的温度差，局部热源可能在反应区中产生湍流。此外，使用局部热源在HVPE晶体的大块生长(bulk growth)中是不合宜的。局部加热仅加热生长表面的背面。这可能在生长中的晶锭的正面生长表面与背面之间产生温度梯度。随着晶锭的生长，晶体生长表面处的温度会降低。这可能在晶体中引入类似于在PVT中观察到的应力，并最终破坏晶体的品质。
相反，使用其中反应器的所有内部部件都处于几乎相同温度的热壁(hot-walled)系统会减少自然对流产生的再循环流动。在真正的热壁反应器中，热梯度较小，因此前体得到充分加热。由此，本发明还涉及可以用于制备具有低C、Si和/或B含量的III-氮化物晶体的反应器和反应器组件。
期望制备在超过300nm波长时提供改善的透明度的UV透明的III-氮化物晶体。在光学器件和半导体光电子器件中，在具有提高的Al含量的III-氮化物晶体中，碳的存在，以及更低程度上Si的存在，对UV透明的III-氮化物晶体的制备造成了之前未知的根本性障碍。在III-氮化物晶体制备所需的高温下，碳和硅能够很容易地无意间引入到III-氮化物晶体中。取决于温度，所引入的碳(C)和Si的作用可以是对UV透射率具有极小乃至没有作用的p型掺杂剂，如对于有机金属化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)生长的较低温度的情形。在中等温度生长的情形中，这些杂质会在整个透射光谱中造成强降低，且对于高温AlN生长而言可能在300nm附近造成完全截止。这可能归因于给予C或Si原子的热能及其嵌在晶格内/上的热力学优选位置上并形成碳和硅复合物(complex)的能力。在低到中温范围内，由C或Si形成复合物的形成能强烈依赖于费米能级位置和III/N比例。在富含III或N的状况下的生长对C和Si导致不同的形成能。例如，在富含N的条件下，可存在CIII供体对CN受体的自动补偿。碳和/或硅产生的能量偏好(favored)型的复合物强烈依赖于生长条件且对于较高温度的制备方法(例如HVPE和PVT)而言实际上是无法控制的。因此，认识到碳和/或硅能够处于晶体内的任何位置，例如在以下位置上：碳和/或硅取代在第III族的铝、锗或铟位置上，或者取代在第V族的氮位置上、形成簇、或占据间隙位置。此外，碳和/或硅可具有次生效应(secondary effect)，导致第III族的铝、锗或铟空位和/或第V族的氮空位(vacancy)，反位取代(antisite substitution)和Frenkel复合物。由此，如上所述该碳和/或硅能够在浅或深能级中充当受体或供体，取决于生长温度和生长条件而严重影响III-氮化物晶体体系的光学和电学性质。如对于AlN PVT生长的情形，在高于2000℃的温度引入时，在富含Al的III-氮化物体系中引入碳并未显示出对晶体品质具有不利的影响。甚至对于超过2×1018原子/cm3的更大量的碳和/或硅也是如此。由于能带隙吸收使AlN晶体绿-蓝转换的能级仍显示良好的晶体品质。这可以是由于AlN与SiC形成合金而生成AlSiCN的亲和性所致。
系统化地(systematic)降低III-氮化物晶体中的碳和/或硅能够通过除去这些复合物获得具有足够用于UV光学器件和半导体装置(例如UV发光二极管和激光二极管)的充分改善的UV透明度。因此，需要能够实现对碳和/或硅引入的精确控制的晶体生长方法，它也是本文所公开的反应器、系统和方法的特征之一。
在各种实施方案中，III-氮化物晶体是使用各种除去碳和/或硅源的方法制备的。在一种实施方案中，通过高温HVPE制备III-氮化物晶体，尤其是高Al含量的AlN、AlGaN和InAlN晶体，的方法如下所述。该方法便于减少引入到III-氮化物晶体中的碳和/或硅。在一方面，晶体生长表面处的生长温度达到约2450℃且不低于1175℃。
在该方法中，通过在反应器反应管内表面外部的感受器(susceptor)感应或电阻热对与HVPE反应气体接触的反应器内壁(反应管内表面)进行加热。III-氮化物晶体沉积在外来材料(foreign material)、缺陷小于1×107的AlN基体上，或者在反应器容积内自由成核。
AlN内部组件能够由烧结AlN、PVT AlN和CVD AlN制成，其作为自立组件或作为使用预成型增强支撑体的烧结AlN、PVT AlN和CVD AlN，只要涂层适当地厚或者不是表面涂层即可。此外，该AlN可以是AlN与填料的混合物。该填料可以是金属或任意其他适合的材料。
在标准HVPE系统中，使用三个区。第一区是源区(source zone)，其中前体材料保持在升高的温度下以有利于金属-卤化物反应。在标准HVPE系统中，取决于所用的金属-卤化物，源区中的温度为400-600℃。在高温HVPE中，源区温度在700℃-1500℃范围内。这需要内部组件能够耐受超过1500℃的温度。为减少气相杂质，内部组件应当优选分解成气相的组成物质，且可以包含极少的碳；然而优选应当不包含任何碳。用在AlN涂覆的舟中的AlN生长来对此进行举例说明，其中在升高的温度下，HCl会使AlN涂覆的舟分解得到AlCl，如下所示：
2HCl + 2AlN → N2 + H2 + 2AlCl                              方程1；
高温还可使AlN升华，如下所示：
AlN → Al +1/2N                                                   方程2；
其中AlCl、N2、Al(g)和1/2N都是在以下方程所示的HVPE方法中用于制备AlN的气体源物质的组分：
2HCl(g) + Al(l) → AlCl(g) +H2                                 方程3；
AlCl(g) + NH3 → AlN(s) +HCl(g)                             方程4；
或者
3AlCl(g) + N2 → 2AlN(s) +AlCl3(g)                          方程5。
本领域技术人员将认识到源区的内部组件是金属源舟401、舟内衬1502、1503、出口管417、流动通道407、喷淋头16和反应管421或反应器外壳内的任何其他内部结构，如图4、15和16中所示。
喷淋头16包括将入口气体管线连接到喷淋头的入口组合件。该喷淋头包括在喷淋头下游面上的气体分散构件(feature)，其优化气体材料流入反应腔中并流到III-氮化物生长表面上的流动。该喷淋头能够通过感应加热或任意其他适合的加热方法加热以提高气态物料的温度。
第二区是混合区，前体气体在其中混合。这可在很多构造中进行。最简单的是气体离开出口管417、流动通道或喷淋头，并在反应管的开阔空间1608、499、699、999中或在倾卸管(dump tube)中混合。在标准HVPE系统中，取决于所用的金属-卤化物，混合区中的温度可低至400℃。在高温HVPE中，混合温度在1250℃-1900℃范围内。这需要内部组件能够耐受超过1250℃的温度，在极端情形中，内部组件能够耐受超过1900℃的温度。
表面AlN和其他氮化物、碳化物、氧化物和pBN涂层当用在PVT或HVPE环境中时趋向于不具有超过1300℃的操作温度。这部分是由于表面涂层的热膨胀系数与增强/背衬材料不相匹配所致，且部分是由于III-氮化物晶体物质、Al、Ga、HCl、AlCl和其他工艺气体当在超过1300℃用于制备III-氮化物晶体时的强腐蚀性所致。该热膨胀系数差异造成涂覆部件在加热和热循环过程中开裂和剥落，使下方的增强/背衬材料暴露出来。表面涂层和现有原位涂层的小颗粒和无定形性质只是增大了这一开裂剥落问题，并提高了该涂层的侵蚀易受性。为了减少气相杂质，内部组件应当优选分解成III-氮化物晶体的气相组成物质，如方程2-5中所示。期望该内部组件和/或涂层不含游离的碳，且优选不含任何碳。此外，期望该组分能够耐受热循环，而不暴露出下方的增强/背衬材料。因此由于上述原因，需要厚的多晶涂层。然而，能确保在生长过程中将较少的碳物质引入到气相中的任何材料都是可接受的。厚多晶AlN满足所有这些需求。其中涂层的厚度为至少10微米，优选厚度超过100微米。优选的实施方案是颗粒大于0.1mm的自立的多晶AlN体。这种产生自立体和背衬材料增强体的涂层已经由本作者出于制备在通过HVPE和PVT制备III-氮化物晶体时的内部组件的目的而制得，并显示在图12、13和14中。
本领域技术人员会认识到混合区的内部组件是金属源舟、舟内衬、入口管、出口管、流动通道、喷淋头和反应管或反应器外壳内的任意其他内部结构。
下面描述通过新型高温PVT方法制备所述III-氮化物晶体(优选高Al含量的AlN、AlGaN，其中Al高于25原子%)的方法，其能够降低引入到III-氮化物晶体中的碳和/或硅。具有低诱导的(induced)碳、低内部应力和高晶体品质的大III-氮化物晶体的PVT或PVT制备已证实为非常困难的。物料问题已经证实为高纯度、大尺寸AlN晶体生长中的主要障碍。在通过PVT的AlN生长中，需要超过2200℃的温度以实现商业上有价值的生长速率。在这些温度下，Al蒸汽与除最强健的材料之外的所有材料都有高反应性。石墨和SiOx泡沫体通常用作隔热材料以实现这些高温，石墨不仅向该系统引入了碳，而且还引入了来自石墨杂质的硅。大III-氮化物晶种的缺乏使得要(lend to)通过使用弯曲的(bowed)热场而使用热颗粒膨胀，这同样是部分由石墨和SiO泡沫体绝缘材料实现的。用于使AlN晶种膨胀产生大块AlN的弯曲热场在该晶体中诱导应力。这种应力传递到所制备AlN的整个块体。这是以将碳和/或硅引入到晶体结构中为代价实现的。已经使用了直径高达4”的大面积的SiC晶种，并得到令人失望的结果。AlN在SiC上的生长得到高度有序的多晶材料，其中大颗粒定向在垂直于SiC表面的z轴上，但在x-y平面上是倾斜的或以小角度错位。再次，Si和碳从SiC基体通过AlN由直接固体扩散或者随着SiC在AlN下面升华而由气相引入到晶体中。SiC在远低于最佳AlN制备温度的温度下开始升华为硅和碳。在各种实施方案中，用低蒸汽压或不含碳和/或硅的组件代替标准PVT和HVPE反应器的内部组件来制备体积大于0.2-5 mm3的UV透明度提高的晶体。
低碳AlN的PVT制备(实施方案1)
如图3中所示，显示了用于使用PVT来制备低碳AlN III-氮化物晶体的反应器。AlN源301装入适宜地不含C的高温感应反应器309的无碳中空坩埚303中。该源可以多种形式和/或厚度中的任意形式和/或厚度进入，包括但不限于从0.1微米的粉末到10mm的多晶AlN。坩埚303的尺寸可以是直径为1”到超过30”。装填有AlN体的坩埚放在高温感应反应器303中。该坩埚由位于射频(RF)感应线圈307所提供的RF感应场内的无碳感受器305加热。在顶部309和底部311上的多层无碳绝缘材料与无碳感受器309布置、感应线圈307布置、长度和感应线圈-线圈间隙一起控制内部热场。将该高温感应反应器抽真空至1x10-2托以下，用氮气回填/吹扫，然后进一步抽真空到1x10-2托以下。将该坩埚在真空下加热到约1700℃持续约0.5-20小时，优选5小时，以驱除AlN体中原有的碳化物和硅化合物。然后将坩埚的温度在1小时内提高到2000-2450℃，并使其在2000-2450℃浸泡(soak)至多200小时。使用温度和化学浓度在梯度的较高端(坩埚399内的较高温度较高化学浓度处)之间沿AlN体301建立梯度驱动力，使得该AlN体分解成Al和N物质313，并被驱动在该坩埚内的较低温度和化学浓度处再结晶以产生AlN晶体315。该热和化学驱动力受到以下的控制：由顶部和底部上的多层无碳绝缘材料309、311建立的内部热场；无碳感受器305的布置；感应线圈303的布置；感应线圈长度；线圈-线圈间距；AlN体301的尺寸和AlN体的厚度。可选择地，坩埚的顶部和/或底部可被保持在比AlN体更低的温度下的无碳顶部319和底部319盖封闭，以捕获很多从AlN体驱除的原有的碳化物和硅化合物。在提高温度之前可以对该盖子进行替换，通过将反应器冷却下来并取出坩埚303以除去所捕获的从AlN体驱除的原有的碳化物和硅化合物。然后将坩埚再次放入高温感应反应器中，并重复以上步骤。
所得到的晶体315(示于图17中)可在从直径大于1mm2且体积大于0.3mm3的单一低碳重结晶AlN晶体到直径大于1mm2且体积大于0.3mm3的多种低碳自由成核的重结晶AlN晶体的范围内。
此时，可用AlN再次装填AlN体以通过重复该工艺增大AlN晶体的尺寸。将从0.1微米到10mm的不同尺寸的另外的AlN装在该无碳坩埚内。然后将该坩埚再次放入高温感应反应器中，并重复上述步骤。可重复该再次装填和生长循环以根据需要增大晶体尺寸。
在不使用碳的情况下由HVPE制备低碳AlGaN(实施方案2)
本实施例显示了如何使用新型高温HVPE方法制备低碳低硅AlGaN III-氮化物晶体。图4是构造用来制备低碳低硅的AlGaN III-氮化物晶体的HVPE反应器40的一种实施方案的截面图，其中该反应器以水平构造安装。
在一种实施例中，将任意形式的50克铝和50克镓金属放入分开的涂覆有多晶AlN的单晶蓝宝石舟401、403中，其能够应付超过1500℃的温度。将装填有铝和镓的舟放入位于涂覆有多晶AlN的Al2O3工艺管409内的两个不同的涂覆有多晶AlN的铌流动通道405、407中。
用于制备III-氮化物晶体411的预期(intended)表面优选是以倾斜取向装在涂覆有多晶AlN的Al2O3基架或浅盘413上的单晶基体或晶种。将该HVPE反应器抽真空至1x10-2托以下，用氮气回填/吹扫，然后进一步抽真空到1x10-2托以下。在氮气环境下使反应器返回到1托至5000托的压力，其中优选760托。将源区加热到1000℃，将生长区加热到1300℃。反应物气体415、417、419、421流入反应器。所有气体的反应物气体流率在0.01SLM至100SLM范围内，其中优选流率在1SLM以内。在该实施方案中，反应物气体421是通过涂覆有多晶AlN的Al2O3流动通道423与源区41中的其他气体分开的氨气。无碳多晶AlN涂层501阻止游离的HCl侵蚀图5中所示的舟和流动通道，使得可以使用无碳材料503(例如预成型的单晶蓝宝石和难熔金属)代替基于碳的未涂覆的碳结构。碳结构定义为具有适用于制备HVPE反应的部分或整个内部组件(used for producing an internal component in part or in whole of a HVPE reaction)的任意形状尺寸或体积的任意形式或物理密度的基于碳的物体。这包括部分基于碳的金属基复合材料和陶瓷基复合材料结构。反应物气体417和419是HCl。该HCl与50克铝和50克镓金属发生化学反应生成金属氯化物。反应物气体415是载气，用以帮助流动。该金属氯化物与氨在III-氮化物晶体表面411处反应生成AlGaN。在该实施方案中，反应物气体415可以是氮气、氩气、氢气或任何惰性气体。反应物气体及其气态副产物通过排气口417从反应器中除去。
该HVPE反应器用感应线圈419加热，该感应线圈与感受器431感应耦合，如果该感受器不是反应管，那么它可以是石墨的。反应管409是位于感受器内的管，其至少与感受器一样长，且防止反应管内径内的任何物质从感受器中暴露出来。如果该感受器和反应管是同一块材料，那么其优选是非石墨管；然而，如果使用足够厚的(例如)多晶AlN涂层，那么该感受器能够部分或全部由石墨制成。该感受器被绝热体(thermal insulation)423围绕以限制热损失。
在使用碳的情况下由HVPE制备低碳AlGaN(实施方案3)
该实施例显示了如何使用新型高温HVPE方法制备低碳低硅的AlGaN III-氮化物晶体。图6是一种实施方案的截面图。该图显示了用于制备低碳低硅的AlGaN III-氮化物晶体的HVPE反应器，其中该反应器以水平构造安装。
将50克铝和50克镓金属放入图7中详细显示的分开的涂覆有多晶AlN 701的碳舟601、603、70中，其能够应付超过1500℃的温度。将装填有铝和镓的舟放入位于HVPE反应器的涂覆有多晶AlN的Al2O3工艺管609内的两个不同的涂覆有多晶AlN的碳流动通道605、607中。
用于制备III-氮化物晶体611的预期表面优选是以倾斜取向装在涂覆有多晶AlN的Al2O3基架或浅盘613上的单晶基体或晶种。将该HVPE反应器抽真空至1x10-2托以下，用氮气回填/吹扫，然后进一步抽真空到1x10-2托以下。在氮气环境下使反应器返回到1托至5000托的压力，其中优选200托。将源区61加热到1000℃，将生长区加热到1300℃。反应物气体615、617、619、621流入反应器。在该实施方案中，反应物气体621是通过涂覆有多晶AlN的Al2O3流动通道623与源区中的其他气体分开的氨气。反应物气体617和619是HCl。该HCl与涂覆有多晶AlN的碳舟70中的50克铝和50克镓金属发生反应生成金属氯化物。多晶AlN 701涂层阻止游离的HCl侵蚀碳舟703和流动通道，因此生成了没有碳污染的铝和镓金属卤化物。可以使用具有多层涂层结构的足够厚的多晶AlN以增强AlN阻挡碳从基于碳的碳结构中作为气体释出(outgassing)的能力。碳结构定义为具有适用于制备HVPE反应的部分或整个内部组件的任意形状尺寸或体积的任意形式或物理密度的基于碳的物体。这包括部分基于碳的金属基复合材料和陶瓷基复合材料结构。
图8显示了位于经涂覆803的碳结构805上的多晶AlN涂层801。在基于碳的碳结构805和多晶AlN 801之间的涂层803可以是任意的难熔金属碳化物、氮化物或氧化物，例如SiC、TaC、NbC、HfN、ZrC，且能够代替图3、4、6或9中的任意内部反应器部件。所述铝和镓的金属氯化物与氨在III-氮化物晶体表面611处反应生成AlGaN。反应物气体615是载气，用以帮助流动。在该实施方案中，反应物气体611可以是氮气、氩气、氢气或任何惰性气体。反应物气体及它们的气态副产物通过排出口617从反应器中除去。
该HVPE反应器用感应线圈619加热，该感应线圈与感受器621感应耦合。该感受器被绝热体623围绕以限制热损失。
高温下由HVPE制备低碳AlN(实施方案4)
该实施例显示了如何使用新型高温HVPE方法制备低碳低硅的AlN III-氮化物晶体。图9是一种实施方案的截面图。该图显示了用于制备低碳低硅的AlN III-氮化物晶体的HVPE反应器，其中该反应器以水平构造安装。
将200克铝金属放在涂覆有多晶AlN的单晶蓝宝石舟901中，其能够应付超过1500℃的温度。将铝舟放入位于HVPE反应器的涂覆有多晶AlN的钨工艺管909内的用于HCl 903、氮气905和氨气907的涂覆有多晶AlN的同心铌流动管中[如何将舟装入管中]。
用于制备AlN晶体911的预期表面是装在铝-AlN混合物铸造体浅盘913上的单晶AlN基体。该浅盘是通过将铝金属与AlN混合并加热到超过1000℃制成的。该盘以0度取向放置。将该HVPE反应器抽真空至1x10-2托以下，用氮气回填/吹扫，然后进一步抽真空到1x10-2托以下。在氮气环境下将反应器回填到1托至2000托的压力。将源区91加热到1200℃，将生长区92加热到1800℃。使用氢气915作为蚀刻剂气体以除去AlN基体上原有的氧化物或氧氮化物层。反应物气体HCl、氨气和氮气通过它们各自的同心流动管903、905、907供给到反应器中。HCl与200克铝反应生成金属氯化物。氮气是用于帮助流动并在离开流动管时保持金属氯化物和氨气的流动相互分开的载气。金属氯化物与氨气在III-氮化物晶体表面911处反应，从而以超过0.1mm/小时的生长速率和超过3mm3的最终AlN晶体体积生成AlN。该工艺持续1-500小时，优选24小时。在该实施方案中，载气物质可以是氮气、氢气、氩气、其它惰性气体或这些的任意混合物。反应物气体及它们的气态副产物通过排出口917从反应器中除去。
制备低碳AlN基体模板(实施方案5)
该实施例显示了如何使用新型高温HVPE方法在50mm蓝宝石晶片上制备低碳低硅的AlN III-氮化物晶体模板的方法。图9是一种实施方案的截面图。该图显示了用于制备低碳低硅的AlN III-氮化物晶体的HVPE反应器，其中该反应器以垂直构造安装。
该反应器如实施方案4中那样制备，但用于制备AlN晶体的预期表面是50mm的单晶蓝宝石晶片，且其中该蓝宝石晶片如实施方案4中那样安装。将该HVPE反应器抽真空至1x10-2托以下，用氮气回填/吹扫，然后进一步抽真空到1x10-2托以下。在氮气环境下将反应器回填到1托至2000托的压力。将源区加热到1100℃，将生长区加热到1420℃。如实施方案4中那样使反应物气体流入反应器中。金属氯化物与氨气在蓝宝石晶体表面处反应，从而以0.01-0.2mm/小时的生长速率生成厚度小于0.05mm的薄AlN层。该HVPE反应器如实施方案4中那样加热，反应物气体的流率和压力相同，它们的气态副产物如实施方案4中那样除去。
所述感受体可以由石墨、难熔金属或能够感应加热且满足温度要求的其他材料制成。加热区由感应线圈限定。可以有一个或多个加热区。加热的方法也可以是电阻加热。可以改变绝热体以实现所需的温度特性(profile)。绝热体可以通过完全去除或改变层的尺寸和数量来改变。
本文公开的系统、方法和晶体的优点不依赖于气体流动的形态以及基体相对于气体流动所保持的角度。气体流动可以向下、向上或水平流动，其基体可以保持水平、垂直或二者之间的任何角度。基体的生长可以在任何包括结晶(crystallographic)材料的基体上成核，例如蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝等。基体X01的生长也可以在任意基体上成核，包括在多晶或无定形材料(例如钨或锆)上自由成核。
大批(in bulk)制备低碳AlN基体(实施方案6)
该实施方案，如图18中所示，显示了如何制备低碳低硅的AlN III-氮化物晶体基体。III-氮化物晶体的直径范围为约25mm至超过150mm。通过使用任何方法但优选现有技术中的线锯法，将该III-氮化物晶体切片1801至3毫米或更小(优选约0.3mm或更小)的厚度，以制备粗糙基体。在切片过程中或在生长过程中在粗糙基体的边缘处形成了不需要的突起，通过边缘切割、研磨或抛光将其除去1802。边缘经过整修的基体放入水平转盘中对该基体的两侧均进行抛光或研磨，同时将液体抛光剂注入基体和板之间1803。将该基体在氮气中于高温下热处理以除去在之前的加工过程中产生的加工应变(processing strain)并防止在后续加工中可能发生的扭曲或其他变形1804。经退火的基体放入抛光机中，在其中使用次第变小的硬金刚石研磨剂对经退火的基体的一个侧面进行机械抛光1805。使用软二氧化硅颗粒在具有7-14的预设pH值的浆料中对该经过机械抛光的基体进行化学机械抛光，直至达到所需的表面粗糙度，得到经精整的III-氮化物晶体基体1806。将该经精整的基体在清洁环境中使用纯水进行精确清洗以从表面上除去任何外来物质1807，然后包装1808以供在由至少一个PN结构成的UV半导体装置(例如LED、激光二极管或光电检测器或任何其他粉末电子半导体装置，例如金属氧化物半导体场效应晶体管HFET)中使用1809。
大批制备低碳的自立AlN基体(实施方案7)
该实施方案，如图10-11中所示，显示了如何制备从用于制备它们的晶种1102上移除的低碳低硅的自立AlN III-氮化物晶体基体1101。这使得能够在低碳低硅的AlN III-氮化物晶体的制备中使用不具有足够的光学透明度的富含碳的晶种而对UV透明度没有会造成在300nm以上截止的不利影响。
将附着到晶种1002上的AlN III-氮化物晶体1001装入水平转盘中以对AlN III-氮化物晶体的晶种侧1002进行研磨，同时将液体抛光剂注入晶种侧和转盘之间1901。使用具有7-14的预设pH值的化学试剂加速研磨，直至晶种完全除去。然后该自立的基体可经过实施方案5中详述的过程。
图16描绘了类似于上述实施方案2或3或4的实施方案，其中使用喷淋头16代替流动通道405、407、423、605、607、623或流动管907、903、905，以将气态源材料1604、1605、1606引入气相沉积反应器中。该喷淋头包括入口组合件1607，其将入口气体管线与喷淋头相连接。该喷淋头包括在该喷淋头的下游面上的气体分散构件1603，其优化了进入气态材料流入反应腔1601中和到III-氮化物生长表面上的流动。该喷淋头能够通过感应加热或任意其他适合的加热方法加热以提高气态物料的温度并提高沿III-氮化物生长表面411、611、911、1001的温度均匀性，其使得能够在该III-氮化物生长表面411、611、911、1001、1611的表面上实现均匀的接近等温的2D热分布。该热平行于基体表面辐射，而非轴向辐射加热或通过底部的传导加热。该平行加热使得能够沿该基体表面实现更等温的温度分布，其进而允许该基体的超过2”直径的径向扩展(radial scaling)。这种加热最优选通过感应加热线圈1610和热挡板感受器1609提供。感应线圈最优选以平坦或薄饼构造放置在热挡板感受器之上。这在X-Z和Y-Z平面中导致大但可预测的温度梯度，但使得能够实现在平行于晶体基体表面的XY平面的接近等温的2D加热。因此，来自实施方案2或3或4中所用的感受体409、609、909的外部(external from a susceptor 409, 609, 909 as used in embodiment 2 or 3 or 4)可与本方法结合使用。与平行-轴向辐射加热或通过底部的传导加热相比，从上到下的平行加热允许在平行于晶体表面的平面上实现接近不受限制的等温扩展(isotheral scaling)。
在各种实施方案中，本文公开的III氮化物晶体和III-氮化物晶体基体可以用于各种应用、装置和半导体构造。作为实例，本发明的晶体和基体可以用于LED、激光二极管、光电检测器、肖特基二极管、电力开关、HEFTS MFETS、MIS、MOSFETS BAW SAW和热电装置等等中。
本文的系统、方法、装置和其他公开内容的其他特征也可以见于后附的附录A、B和C的各个新的和现有技术的公开文件中，它们的全部内容通过引用整体并入本文。
可以认识到本发明的装置和方法涉及物质组合物、工艺、设备、制品和该制品的用途，并且它能够包括在各种实施方案的形式中，上面仅示例和描述了其中的几种形式。在不脱离其精神和基本特征的情况下，本文的公开内容可以其他具体形式实施。所述的实施方案在所有方面都应当被认为仅是示例性的而非限制性的，因此本发明的范围是由后附权利要求指出而非由前文的描述指出。落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变都应当包括在其范围内。
尽管上面详细描述的实施方案包含了很多细节，但这些不应当解释为对发明范围的限制，而是仅作本发明的不同实施例和方面的示例。应当认识到本法明的范围包括上面未详细论述的其他实施方案。在不脱离后附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，在本文公开的本发明的设置、操作、和方法及装置的细节中可以作出对本领域技术人员而言显而易见的各种其他改造、改变和变化。因此，本发明的范围应当由后附的权利要求及其法律等同物确定。此外，没有要素、组分或方法步骤意于奉献给公众，无论在权利要求书中是否明确记载了该要素、组分或方法步骤。

Claims (17)

1.III族元素氮化物晶体，其包含：
具有低于约2×1018原子/cm3的碳浓度或低于约2×1018原子/cm3的硅浓度中至少一者的晶格结构；
其中所述III族元素氮化物晶体在约300nm或以下的波长处是UV透明的。
2.权利要求1的III族元素氮化物晶体，其中所述晶体是非化学计量的。
3.权利要求2的III族元素氮化物晶体，其中所述晶体具有式In(w)Al(x)Ga(y)C(a)Si(b)N(z)；其中1-x-w≠y；w-z-y≠0；w+x+y-z≠0；(2≥w≥0)；(2≥x≥0)；(2≥y≥0)；(2≥z≥0)；(a≤2×1018 原子/cm3)，(b≤2×1018 原子/cm3)；且所述晶体具有至少一个具有大于1mm2的面积的表面。
4.权利要求3的III族元素氮化物晶体，其中所述碳浓度能够位于所述晶格结构内的任意位置。
5.权利要求3的III族元素氮化物晶体，其中所述硅浓度能够位于所述晶格结构内的任意位置。
6.权利要求1的III族元素氮化物晶体，其中所述晶体具有大约700-5 mm3或更大的体积。
7.通过化学气相沉积(CVD)制备III族元素氮化物晶体的方法，其中碳未引入到所述晶体中，所述方法包括：
在基本无碳的反应器中提供第III族元素源；其中所述无碳反应器不含暴露的碳；
加热所述第III族元素源；
引入氮化物源；
维持最低温度为至少1300℃的温度梯度；以及
冷却所述III族元素氮化物晶体。
8.权利要求7的方法，其中所述温度梯度包括：
在生长区中的1300℃或更高的第一温度；和
在源区中的约400-1500℃的第二温度；
其中所述反应器的所有内部组件能够耐受超过1700℃的温度。
9.通过权利要求7的方法获得的III族元素氮化物晶体，其中所述第III族元素源是具有大于700-5 mm3的体积的晶种。
10.权利要求9的III族元素氮化物晶体，其中使用基底晶体来为所述III族元素氮化物晶体的生长提供晶种。
11.权利要求10的III族元素氮化物晶体，其中在生长后除去所述基底晶体来提供自立的III-氮化物晶体。
12.权利要求9的III族元素氮化物晶体，其中所述III族元素氮化物晶体在约300nm或以下的波长处是UV透明的。
13.通过权利要求7的方法获得的III族元素氮化物晶体，还包括：
所述III族元素氮化物晶体；其中所述III族元素氮化物晶体在约300nm或以下的波长处是UV透明的，并且将III族元素氮化物基底晶体用作所述第III族元素源；
其中除去所述III族元素氮化物基底晶体来提供自立的III族元素氮化物晶体；以及
其中通过机械去除、热去除或化学去除中的至少一者来除去所述基底晶体。
14.通过化学气相沉积制备III族元素氮化物晶体的反应器，其包括：
由多晶AlN组成的一个或多个内部组件。
15.权利要求14的反应器，其中所述反应器还包括至少一个涂覆有厚度至少10微米的多晶AlN的内部组件。
16.权利要求14的反应器，其中所述一个或多个内部组件还包括增强支撑体材料。
17.UV半导体装置，其包括：
在III族元素氮化物晶体或III族元素氮化物晶体基体中至少一者上形成的至少一个PN结，所述III族元素氮化物晶体或III族元素氮化物晶体基体具有低于约2×1018原子/cm3的碳浓度或硅浓度中的至少一者；其中所述III族元素氮化物晶体在约300nm或以下是UV透明的。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191998A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种基于气相生长原理制备多孔氮化铝的方法
CN112820634A (zh) * 2021-01-14 2021-05-18 镓特半导体科技（上海）有限公司 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020084563A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Lpe S.P.A. Deposition reactor with inductors and electromagnetic shields
US20230069395A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 Applied Materials, Inc. Stress treatments for cover wafers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345268A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置及び半導体の製造方法
US7501023B2 (en) * 2001-07-06 2009-03-10 Technologies And Devices, International, Inc. Method and apparatus for fabricating crack-free Group III nitride semiconductor materials
JP2006044982A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体単結晶基板とその合成方法
DE102004050806A1 (de) * 2004-10-16 2006-11-16 Azzurro Semiconductors Ag Verfahren zur Herstellung von (AI,Ga)N Einkristallen
US9034103B2 (en) * 2006-03-30 2015-05-19 Crystal Is, Inc. Aluminum nitride bulk crystals having high transparency to ultraviolet light and methods of forming them
KR20110040814A (ko) * 2008-07-01 2011-04-20 스미토모덴키고교가부시키가이샤 ＡｌｘＧａ(1-ｘ)Ｎ 단결정의 제조 방법, ＡｌｘＧａ(1-ｘ)Ｎ 단결정 및 광학 부품
JP5418210B2 (ja) * 2009-01-16 2014-02-19 住友電気工業株式会社 窒化物半導体結晶の製造方法、ＡｌＮ結晶および窒化物半導体結晶の製造装置
JP5418236B2 (ja) * 2009-01-23 2014-02-19 住友電気工業株式会社 窒化物半導体結晶の製造装置、窒化物半導体結晶の製造方法および窒化アルミニウム結晶
US8791450B2 (en) * 2011-09-22 2014-07-29 Sensor Electronic Technology, Inc. Deep ultraviolet light emitting diode
JP5904470B2 (ja) * 2011-12-22 2016-04-13 国立大学法人東京農工大学 窒化アルミニウム単結晶基板、およびこれらの製造方法
WO2014031119A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Highly transparent aluminum nitride single crystalline layers and devices made therefrom

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191998A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种基于气相生长原理制备多孔氮化铝的方法
CN112820634A (zh) * 2021-01-14 2021-05-18 镓特半导体科技（上海）有限公司 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法
CN112820634B (zh) * 2021-01-14 2024-01-16 镓特半导体科技（上海）有限公司 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法

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