JP2012158481A - アンモノサーマル法によるガリウムナイトライドボウルの大規模製造設備および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成長領域と原料領域を有する高圧の化学反応炉110は、高圧下で封じ込める筐体104を、格納容器内に配置して構成される。格納容器には、排気システム142、146が連結されている。この排気システム142、146は、少なくとも0.3リットルのアンモニア液から発生したアンモニアガスを取り除くように構成される。
【選択図】図1
Description
Motoku et AL.,Journal of Crystal Growth 237‐239,912(2002)参照)。
J.W.Kolis et al., J.Cryst.Growth 222, 431‐434(2001), and Mat.Res.Soc.Symp.Proc.495,367‐372(1998) by J.W.Kolis et al.に記載されている。しかしながら、これらの超臨界アンモニアプロセスを用いることで、それほど広範囲ではないが、バルク単結晶ガリウムナイトライドの生成が実現できる。
本発明の結晶および物質は、特に限定されないが、GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN、AlInGaNや、他のバルク基板、あるいは、配線パターンを有する基板の製造方法に用いられる。バルク基板、あるいは、配線パターンを有する基板は、様々な種類のアプリケーションに用いることができるもので、たとえば、オプトエレクトロニクスデバイス、レーザー、LED (Light Emitting Diodes)、ソーラーセル、光電気化学水分解、水素発生器、光センサー、集積回路(IC)、トランジスタ、および、これに関する他のデバイスに適用可能である。
本発明は、結晶生成方法のプロセスの提供に関する。より詳細には、本発明は、アンモノ塩基あるいはアンモノ酸技術による、大規模なナイトライド結晶を含むガリウムの生成設備、および、方法に関する。しかしながら、本発明は、これに限定されす、他の技術も含むことができる。
Claims (36)
- ガリウムナイトライドの成長を行う高圧の化学反応炉システムについて、
格納容器と、
成長領域と原料領域を有する高圧力下で作動する装置と、
筐体からなる高圧の化学反応炉であって、
前記格納容器の内部に前記高圧力下で作動する装置が配置され、
前記格納容器に接続される排気システムと、当該排気システムは、少なくとも0.3リットルアンモニア液から生成されたアンモニアガスを除去することが可能である高圧の化学反応炉システム。 - 前記高圧力下で作動する装置は、さらに注入部を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、さらに加圧滅菌器を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、さらに内部過熱器を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、実質的に外部環境から分離されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、さらに一つ以上のセンサーをその内部に有し、当該センサーは、アラームシステムに接続されてなることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、さらに一つ以上のセンサーをその内部に有し、当該センサーは、電気コントロールシステムに接続されてなることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器の周囲には、さらに第二の格納容器が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、土構造物の内部に設置され、当該土構造物は、地面の一部の土を利用していることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、金属製であることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、コンクリート製であることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記排気システムは、少なくとも4.5リットルのアンモニア液から生成される、アンモニアガスの実質的に全てを除去できることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、重力に対して垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、水平に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、水平と垂直の間である斜めの角度に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、さらに内部過熱装置を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、さらに外部過熱装置を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、大量のアンモニア液を維持することができることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記大量のアンモニア液は、約0.3リットル以上、約1リットル以上、約3リットル以上、約10リットル以上、約30リットル以上、約100リットル以上、約300リットル以上であることを特徴とする請求項18に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、土構造物の内部に少なくともその一部が設置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記土構造物は、大きな穴であることを特徴とする請求項20に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、鉄筋コンクリートから構成されることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記鉄筋コンクリートから構成される格納容器は、その厚さが、少なくとも2インチ、4インチ、8インチ、12インチ、18インチ、24インチのいずれかであることを特徴とする請求項22に記載の化学反応炉システム。
- 前記鉄筋コンクリートから構成される格納容器は、金属で周囲が被覆されていることを特徴とする請求項22に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、少なくともステンレス、鋼鉄、鉄合金、ニッケル合金、コバルト合金、銅合金、ポリウレタン、ケブラー、ビニル、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂の塗料、シリコンベースのシーリング材、陶製のタイル、グラウト、陶材などの一つから構成されている裏張りを有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、排水路と接続されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記排水路は、ポンプと接続されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記格納容器は、浄化ラインと接続されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、クレーンにより設置されることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、一つ以上の格納容器の所定箇所と接続されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、少なくとも、ステンレス、鋼鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ケブラー、ポリカーボネイト、ポリウレタン、ビニル、ポリ塩化ビニル、カーボンファイバー、セラミックファイバー、合成物、多層構造部材などからなる防護壁を、さらに有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、その近傍に一つ以上の装甲部を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記排気システムは、作業者が24時間未満の作業を行えるように、アンモニアガスを取り除く機能を有することを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、少なくとも4個は配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- 前記高圧力下で作動する装置は、少なくとも10個は配置されていることを特徴とする請求項1に記載の化学反応炉システム。
- ガリウムナイトライドの成長を行う高圧のシステムを動作させる方法について、
成長領域と原料領域を有する高圧力下で作動する装置と、
筐体からなる高圧の化学反応炉であって、
前記格納容器の内部に前記高圧力下で作動する装置が配置され、
前記格納容器に接続される排気システムと、当該排気システムは、少なくとも0.3リットルアンモニア液から生成されたアンモニアガスを除去することが可能である高圧システムの動作方法。
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