公开(公告)号：US20150228484A1

公开(公告)日：2015-08-13

申请号：US14179040

申请日：2014-02-12

申请人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

发明人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L29/7848 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02658 ,  H01L29/045 ,  H01L29/2003

摘要： A method of growing III-N semiconducting material on a silicon substrate including the steps of growing a layer of epitaxial rare earth oxide on a single crystal silicon substrate and modifying the surface of the layer of epitaxial rare earth oxide with nitrogen plasma. The method further includes the steps of growing a layer of low temperature epitaxial gallium nitride on the modified surface of the layer of epitaxial rare earth oxide and growing a layer of bulk epitaxial III-N semiconductive material on the layer of low temperature epitaxial gallium nitride.

摘要翻译： 一种在硅衬底上生长III-N半导体材料的方法，包括在单晶硅衬底上生长一层外延稀土氧化物并用氮等离子体改性外延稀土氧化物表面的步骤。 该方法还包括以下步骤：在外延稀土氧化物层的改性表面上生长一层低温外延氮化镓，并在低温外延氮化镓层上生长一层体外延III-N半导体材料。

公开(公告)号：US08846504B1

公开(公告)日：2014-09-30

申请号：US14075032

申请日：2013-11-08

申请人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Radek Roucka

发明人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Radek Roucka

IPC分类号： H01L21/20 ,  C30B23/00 ,  H01L21/02

CPC分类号： H01L21/02488 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609

摘要： A method of growing GaN material on a silicon substrate includes providing a single crystal silicon substrate with a (100) surface orientation or a (100) with up to a 10° offset surface orientation and using epi-twist technology, epitaxially growing a single crystal stress managing layer on the silicon substrate. The single crystal stress managing layer includes rare earth oxide with a (110) crystal orientation and a cubic crystal structure. The method further includes epitaxially growing a single crystal buffer layer on the stress managing layer. The single crystal buffer layer includes rare earth oxide with a lattice spacing closer to a lattice spacing of GaN than the rare earth oxide of the stress managing layer. Epitaxially growing a layer of single crystal GaN material on the surface of the buffer, the GaN material having one of a (11-20) crystal orientation and a (0001) crystal orientation.

摘要翻译： 在硅衬底上生长GaN材料的方法包括提供具有（100）表面取向的单晶硅衬底或具有高达10°偏移表面取向的（100），并且使用外延生长单晶 应力管理层在硅衬底上。 单晶应力管理层包括具有（110）晶体取向的稀土氧化物和立方晶体结构。 该方法还包括在应力管理层上外延生长单晶缓冲层。 单晶缓冲层包括稀土氧化物，其晶格间距比应力管理层的稀土氧化物更接近GaN的晶格间距。 在缓冲液表面上外延生长一层单晶GaN材料，该GaN材料具有（11-20）晶体取向和（0001）晶体取向之一。

公开(公告)号：US08823025B1

公开(公告)日：2014-09-02

申请号：US13772126

申请日：2013-02-20

申请人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

发明人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

IPC分类号： H01L33/00

CPC分类号： H01L29/205 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/155 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/778

摘要： III-N material grown on a silicon substrate includes a single crystal buffer positioned on a silicon substrate. The buffer is substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate and includes aluminum oxynitride adjacent the substrate and aluminum nitride adjacent the upper surface. A first layer of III-N material is positioned on the upper surface of the buffer. An inter-layer of aluminum nitride (AlN) is positioned on the first III-N layer and an additional layer of III-N material is positioned on the inter-layer. The inter-layer of aluminum nitride and the additional layer of III-N material are repeated n-times to reduce or engineer strain in a final III-N layer.

摘要翻译： 在硅衬底上生长的III-N材料包括位于硅衬底上的单晶缓冲器。 缓冲器基本上与硅衬底的表面晶格匹配，并且包括邻近衬底的氮氧化铝和与上表面相邻的氮化铝。 第一层III-N材料位于缓冲器的上表面上。 氮化铝（AlN）的层间位于第一III-N层上，并且在层之间设置附加的III-N材料层。 氮化铝层和III-N材料的附加层重复n次，以减少或设计最终III-N层的应变。

公开(公告)号：US08796121B1

公开(公告)日：2014-08-05

申请号：US14083672

申请日：2013-11-19

申请人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun

发明人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun

IPC分类号： H01L21/20 ,  C30B25/18 ,  C30B25/22

CPC分类号： H01L21/02488 ,  C30B25/183 ,  C30B25/22 ,  C30B29/16 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/0254 ,  H01L33/007 ,  H01L33/12 ,  H01L33/32

摘要： A method of forming a REO dielectric layer and a layer of a-Si between a III-N layer and a silicon substrate. The method includes depositing single crystal REO on the substrate. The single crystal REO has a lattice constant adjacent the substrate matching the lattice constant of the substrate and a lattice constant matching a selected III-N material adjacent an upper surface. A uniform layer of a-Si is formed on the REO. A second layer of REO is deposited on the layer of a-Si with the temperature required for epitaxial growth crystallizing the layer of a-Si and the crystallized silicon being transformed to amorphous silicon after transferring the lattice constant of the selected III-N material of the first layer of REO to the second layer of REO, and a single crystal layer of the selected III-N material deposited on the second layer of REO.

摘要翻译： 在III-N层和硅衬底之间形成REO电介质层和a-Si层的方法。 该方法包括在衬底上沉积单晶REO。 单晶REO具有与衬底匹配的衬底附近的晶格常数和与上表面相邻的选定III-N材料的晶格常数。 在REO上形成均匀的a-Si层。 第二层REO沉积在a-Si层上，外延生长所需的温度使a-Si层结晶，并且在转移所选择的III-N材料的晶格常数后将结晶硅转化为非晶硅 REO的第一层到REO的第二层，以及沉积在第二层REO上的所选III-N材料的单晶层。

公开(公告)号：US09917193B2

公开(公告)日：2018-03-13

申请号：US15251999

申请日：2016-08-30

申请人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

发明人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

IPC分类号： H01L29/04 ,  H01L29/78 ,  H01L21/02 ,  H01L29/20

CPC分类号： H01L29/7848 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02658 ,  H01L29/045 ,  H01L29/2003

摘要： A method of growing III-N semiconducting material on a silicon substrate including the steps of growing a layer of epitaxial rare earth oxide on a single crystal silicon substrate and modifying the surface of the layer of epitaxial rare earth oxide with nitrogen plasma. The method further includes the steps of growing a layer of low temperature epitaxial gallium nitride on the modified surface of the layer of epitaxial rare earth oxide and growing a layer of bulk epitaxial III-N semiconductive material on the layer of low temperature epitaxial gallium nitride.

公开(公告)号：US20170054025A1

公开(公告)日：2017-02-23

申请号：US15251999

申请日：2016-08-30

申请人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

发明人： Rytis Dargis ,  Andrew Clark ,  Nam Pham ,  Erdem Arkun

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/20 ,  H01L29/04

CPC分类号： H01L29/7848 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02658 ,  H01L29/045 ,  H01L29/2003

摘要： A method of growing III-N semiconducting material on a silicon substrate including the steps of growing a layer of epitaxial rare earth oxide on a single crystal silicon substrate and modifying the surface of the layer of epitaxial rare earth oxide with nitrogen plasma. The method further includes the steps of growing a layer of low temperature epitaxial gallium nitride on the modified surface of the layer of epitaxial rare earth oxide and growing a layer of bulk epitaxial III-N semiconductive material on the layer of low temperature epitaxial gallium nitride.

摘要翻译： 一种在硅衬底上生长III-N半导体材料的方法，包括在单晶硅衬底上生长一层外延稀土氧化物并用氮等离子体改性外延稀土氧化物表面的步骤。 该方法还包括以下步骤：在外延稀土氧化物层的改性表面上生长一层低温外延氮化镓，并在低温外延氮化镓层上生长一层体外延III-N半导体材料。

公开(公告)号：US09236249B2

公开(公告)日：2016-01-12

申请号：US13939721

申请日：2013-07-11

申请人： Rytis Dargis ,  Robin Smith ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Michael Lebby

发明人： Rytis Dargis ,  Robin Smith ,  Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Michael Lebby

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02502 ,  H01L21/0254

摘要： A method of growing III-N material on a silicon substrate includes the steps of epitaxially growing a single crystal rare earth oxide on a silicon substrate, epitaxially growing a single crystal rare earth nitride on the single crystal rare earth oxide, and epitaxially growing a layer of single crystal III-N material on the single crystal rare earth nitride.

摘要翻译： 在硅衬底上生长III-N材料的方法包括以下步骤：在硅衬底上外延生长单晶稀土氧化物，在单晶稀土氧化物上外延生长单晶稀土氮化物，并外延生长层 的单晶III-N材料在单晶稀土氮化物上。

公开(公告)号：US20140246679A1

公开(公告)日：2014-09-04

申请号：US13784568

申请日：2013-03-04

申请人： Erdem Arkun ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

发明人： Erdem Arkun ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

IPC分类号： H01L29/36 ,  H01L21/02 ,  H01L29/20

CPC分类号： H01L29/2003 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02439 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/201 ,  H01L29/207 ,  H01L29/778

摘要： III-N material grown on a buffer on a silicon substrate includes a single crystal electrically insulating buffer positioned on a silicon substrate. The single crystal buffer includes rare earth aluminum nitride substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate, i.e. a lattice co-incidence between REAlN and Si better than a 5:4 ratio. A layer of single crystal III-N material is positioned on the surface of the buffer and substantially crystal lattice matched to the surface of the buffer.

摘要翻译： 在硅衬底上在缓冲器上生长的III-N材料包括位于硅衬底上的单晶电绝缘缓冲器。 单晶缓冲器包括与硅衬底的表面匹配的基本上晶格的稀土氮化铝，即REAN和Si之间的晶格共同比优于5:4的比例。 一层单晶III-N材料位于缓冲器的表面上，并且基本上与晶体表面匹配的晶格。

公开(公告)号：US08823055B2

公开(公告)日：2014-09-02

申请号：US13717211

申请日：2012-12-17

申请人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

发明人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

IPC分类号： H01L31/0336

CPC分类号： H01L29/2003 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7786 ,  H01L33/007 ,  H01L33/12

摘要： A method of forming a template on a silicon substrate includes providing a single crystal silicon substrate. The method further includes epitaxially depositing a layer of rare earth oxide on the surface of the silicon substrate. The rare earth oxide being substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate. The method further includes forming an aluminum oxide layer on the rare earth oxide, the aluminum oxide being substantially crystal lattice matched to the surface of the rare earth oxide and epitaxially depositing a layer of aluminum nitride (AlN) on the aluminum oxide layer substantially crystal lattice matched to the surface of the aluminum oxide.

摘要翻译： 在硅衬底上形成模板的方法包括提供单晶硅衬底。 该方法还包括在硅衬底的表面上外延沉积稀土氧化物层。 稀土氧化物基本上与硅衬底的表面晶格匹配。 所述方法还包括在所述稀土氧化物上形成氧化铝层，所述氧化铝基本上与所述稀土氧化物的表面晶格匹配，并且在所述氧化铝层上外延沉积基本上晶格上的氮化铝（AlN）层 与氧化铝的表面匹配。

公开(公告)号：US20140167057A1

公开(公告)日：2014-06-19

申请号：US13717211

申请日：2012-12-17

申请人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

发明人： Erdem Arkun ,  Michael Lebby ,  Andrew Clark ,  Rytis Dargis

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/20 ,  H01L29/267

CPC分类号： H01L29/2003 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/0254 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/7786 ,  H01L33/007 ,  H01L33/12

摘要： A method of forming a template on a silicon substrate includes providing a single crystal silicon substrate. The method further includes epitaxially depositing a layer of rare earth oxide on the surface of the silicon substrate. The rare earth oxide being substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate. The method further includes forming an aluminum oxide layer on the rare earth oxide, the aluminum oxide being substantially crystal lattice matched to the surface of the rare earth oxide and epitaxially depositing a layer of aluminum nitride (AlN) on the aluminum oxide layer substantially crystal lattice matched to the surface of the aluminum oxide.

摘要翻译： 在硅衬底上形成模板的方法包括提供单晶硅衬底。 该方法还包括在硅衬底的表面上外延沉积稀土氧化物层。 稀土氧化物基本上与硅衬底的表面晶格匹配。 所述方法还包括在所述稀土氧化物上形成氧化铝层，所述氧化铝基本上与所述稀土氧化物的表面晶格匹配，并且在所述氧化铝层上外延沉积基本上晶格上的氮化铝（AlN）层 与氧化铝的表面匹配。