公开(公告)号：US06478871B1

公开(公告)日：2002-11-12

申请号：US09676938

申请日：2000-10-02

申请人： James R. Shealy ,  Joseph A. Smart

发明人： James R. Shealy ,  Joseph A. Smart

IPC分类号： C30B2504

CPC分类号： C30B25/02 ,  C30B29/403 ,  C30B29/406 ,  H01L21/02378 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647

摘要： An epitaxial deposition process produces epitaxial lateral overgrowth (ELO) of nitride based materials directly a patterned substrate (10). The substrate (10) is preferably formed from SiC or sapphire, and is patterned with a mask (12), preferably formed of silicon nitride, having a plurality of openings (13) formed therein. A nucleation layer (14), preferably formed of AlGaN, is grown at a high reactor temperature of 700-1100 degrees C., which wets the exposed substrate surface, without significant nucleation on the mask (12). This eliminates the need for regrowth while producing smooth growth surfaces in the window openings (13) as well as over the mask (12). Subsequent deposition of a nitride based material layer (16), preferably GaN, results in a relatively defect free planar surfaced material grown laterally over the mask (12).

摘要翻译： 外延沉积工艺直接对图案化的衬底（10）产生氮化物基材料的外延横向过度生长（ELO）。 衬底（10）优选地由SiC或蓝宝石形成，并且用在其中形成有多个开口（13）的掩模（12）图案化，优选由氮化硅形成。 优选由AlGaN形成的成核层（14）在700-1100℃的高反应器温度下生长，其在暴露的基底表面上润湿，而在掩模（12）上没有显着的成核。 这消除了在窗口（13）中以及面罩（12）上方产生光滑生长表面的同时需要再生长。 随后沉积氮化物基材料层（16），优选GaN，导致在掩模（12）上横向生长的相对缺陷的平坦表面材料。

公开(公告)号：US20140061666A1

公开(公告)日：2014-03-06

申请号：US13974710

申请日：2013-08-23

申请人： Leo Schowalter ,  Glen A. Slack ,  Juan Carlos Rojo ,  Robert T. Bondokov ,  Kenneth E. Morgan ,  Joseph A. Smart

发明人： Leo Schowalter ,  Glen A. Slack ,  Juan Carlos Rojo ,  Robert T. Bondokov ,  Kenneth E. Morgan ,  Joseph A. Smart

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/04

CPC分类号： C30B25/16 ,  C30B11/003 ,  C30B23/00 ,  C30B23/025 ,  C30B25/10 ,  C30B25/14 ,  C30B25/20 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02634 ,  H01L29/04 ,  H01L29/0657 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/205 ,  H01L29/32 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7787 ,  H01L33/0075 ,  H01L33/025 ,  H01L33/12 ,  H01L33/325 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/21 ,  H01L2924/00

摘要： Bulk single crystals of AlN having a diameter greater than about 25 mm and dislocation densities of about 10,000 cm−2 or less and high-quality AlN substrates having surfaces of any desired crystallographic orientation fabricated from these bulk crystals.

摘要翻译： 具有直径大于约25mm的AlN的大体积单晶和约10,000cm-2或更小的位错密度以及具有由这些本体晶体制造的任何所需晶体取向表面的高质量AlN衬底。

公开(公告)号：US20120104355A1

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：US13298570

申请日：2011-11-17

申请人： James R. Grandusky ,  Leo J. Schowalter ,  Shawn R. Gibb ,  Joseph A. Smart ,  Shiwen Liu

发明人： James R. Grandusky ,  Leo J. Schowalter ,  Shawn R. Gibb ,  Joseph A. Smart ,  Shiwen Liu

IPC分类号： H01L33/06

CPC分类号： H01L21/0254 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0262 ,  H01L33/025 ,  H01L33/08 ,  H01L33/12 ,  H01L33/20 ,  H01L33/22 ,  H01L33/32

摘要： In various embodiments, a semiconductor device includes an aluminum nitride single-crystal substrate, a pseudomorphic strained layer disposed thereover that comprises at least one of AlN, GaN, InN, or an alloy thereof, and, disposed over the strained layer, a semiconductor layer that is lattice-mismatched to the substrate and substantially relaxed.

摘要翻译： 在各种实施例中，半导体器件包括氮化铝单晶衬底，设置在其上的假晶应变层，其包括AlN，GaN，InN或其合金中的至少一种，并且在应变层上设置半导体层 这与衬底晶格失配并基本上松弛。

公开(公告)号：US07638346B2

公开(公告)日：2009-12-29

申请号：US11503660

申请日：2006-08-14

申请人： Leo J. Schowalter ,  Joseph A. Smart ,  Shiwen Liu ,  Kenneth E. Morgan ,  Robert T. Bondokov ,  Timothy J. Bettles ,  Glen A. Slack

发明人： Leo J. Schowalter ,  Joseph A. Smart ,  Shiwen Liu ,  Kenneth E. Morgan ,  Robert T. Bondokov ,  Timothy J. Bettles ,  Glen A. Slack

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L33/0075 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/0254 ,  H01L2924/0002 ,  H01S5/32341 ,  H01S2301/173 ,  H01S2304/04 ,  H01L2924/00

摘要： Semiconductor structures and devices based thereon include an aluminum nitride single-crystal substrate and at least one layer epitaxially grown thereover. The epitaxial layer may comprise at least one of AlN, GaN, InN, or any binary or tertiary alloy combination thereof, and have an average dislocation density within the semiconductor heterostructure is less than about 106 cm−2.

摘要翻译： 基于其的半导体结构和器件包括氮化铝单晶衬底和在其上外延生长的至少一层。 外延层可以包括AlN，GaN，InN或其任何二元或三元合金组合中的至少一种，并且半导体异质结构内的平均位错密度小于约106cm -2。