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。

公开(公告)号：US20120104443A1

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：US13221474

申请日：2011-08-30

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

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

IPC分类号： H01L33/60 ,  H01L21/762 ,  H01L27/12

CPC分类号： H01L21/76248 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/02532 ,  H01L29/7842 ,  H01L29/78603 ,  H01L33/007 ,  H01L33/12 ,  H01L33/46

摘要： A silicon-on-insulator (SOI) substrate structure and method of fabrication including a single crystal silicon substrate, a layer of single crystal rare earth oxide formed on the substrate, a layer of engineered single crystal silicon formed on the layer of single crystal rare earth oxide, and a single crystal insulator layer of IIIOxNy formed on the engineered single crystal silicon layer. In some embodiments the III material in the insulator layer includes more than on III material. In a preferred embodiment the single crystal rare earth oxide includes Gd2O3 and the single crystal insulator layer of IIIOxNy includes one of AlOxNy and AlGaOxNy.

摘要翻译： 一种绝缘体上硅（SOI）衬底结构及其制造方法，包括单晶硅衬底，在衬底上形成的单晶稀土氧化物层，在单晶稀土层上形成的工程化单晶硅层 在工程化的单晶硅层上形成IIIOxNy的单晶绝缘体层。 在一些实施例中，绝缘体层中的III材料包括多于III族材料。 在优选的实施方案中，单晶稀土氧化物包括Gd 2 O 3，并且IIIO x N y的单晶绝缘体层包括AlO x N y和AlGaO x N y之一。

公开(公告)号：US08872308B2

公开(公告)日：2014-10-28

申请号：US13772169

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： H01L29/20 ,  H01L21/02

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

摘要： III-N material grown on a silicon substrate includes a single crystal rare earth oxide layer positioned on a silicon substrate. The rare earth oxide is substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate. A first layer of III-N material is positioned on the surface of the rare earth oxide layer. An inter-layer of aluminum nitride (AlN) is positioned on the surface of the first layer of III-N material and an additional layer of III-N material is positioned on the surface of the inter-layer of aluminum nitride. 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. A cap layer of AlN is grown on the final III-N layer and a III-N layer of material with one of an LED structure and an HEMT structure is grown on the AlN cap 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稀土氧化物层。 稀土氧化物与硅衬底的表面基本上晶格匹配。 第一层III-N材料位于稀土氧化物层的表面上。 氮化铝（AlN）的层间位于III-N材料的第一层的表面上，并且在氮化铝层间的表面上设置附加的III-N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。 在最终的III-N层上生长AlN的覆盖层，并且在AlN覆盖层上生长具有LED结构和HEMT结构之一的III-N层材料。

公开(公告)号：US08633569B1

公开(公告)日：2014-01-21

申请号：US13742590

申请日：2013-01-16

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： H01L29/20

CPC分类号： H01L21/02458 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02507 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/0262 ,  H01L29/1075 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/7786 ,  H01L33/007 ,  H01L33/02 ,  H01L33/32

摘要： III-N material grown on a silicon substrate includes a single crystal rare earth oxide layer positioned on a silicon substrate. The rare earth oxide is substantially crystal lattice matched to the surface of the silicon substrate. A first layer of III-N material is positioned on the surface of the rare earth oxide layer. An inter-layer of aluminum nitride (AlN) is positioned on the surface of the first layer of III-N material and an additional layer of III-N material is positioned on the surface of the inter-layer of aluminum nitride. 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稀土氧化物层。 稀土氧化物与硅衬底的表面基本上晶格匹配。 第一层III-N材料位于稀土氧化物层的表面上。 氮化铝（AlN）的层间位于III-N材料的第一层的表面上，并且在氮化铝层间的表面上设置附加的III-N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：US20120104567A1

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：US13208371

申请日：2011-08-12

申请人： Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Michael Lebby

发明人： Andrew Clark ,  Erdem Arkun ,  Michael Lebby

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L21/31

CPC分类号： H01L21/7624 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/0254

摘要： An insulative layer on a semiconductor substrate and a method of fabricating the structure includes the steps of depositing a single crystal layer of rare earth oxide on a semiconductor substrate to provide electrical insulation and thermal management. The rare earth oxide is crystal lattice matched to the substrate. A layer of single crystal IIIOxNy is formed in overlying relationship on the rare earth oxide by transitioning from the layer of rare earth oxide to a single crystal layer of IIIOxNy within a one wafer single epitaxial process. In the preferred embodiment the substrate is silicon, the rare earth oxide is Gd2O3, and the IIIOxNy includes AlOxNy.

摘要翻译： 半导体衬底上的绝缘层和制造该结构的方法包括以下步骤：在半导体衬底上沉积稀土氧化物的单晶层以提供电绝缘和热管理。 稀土氧化物与基体晶格匹配。 在一个晶片单个外延工艺中，通过从稀土氧化物层到IIIOxNy的单晶层的过渡，在稀土氧化物上以覆盖关系形成一层单晶IIIOxNy。 在优选实施例中，衬底是硅，稀土氧化物是Gd 2 O 3，IIIO x N y包括AlO x N y。

公开(公告)号：US08542437B1

公开(公告)日：2013-09-24

申请号：US12932979

申请日：2011-03-09

申请人： Michael S. Lebby ,  Andrew Clark ,  F. Erdem Arkun ,  Robin Smith ,  David Williams

发明人： Michael S. Lebby ,  Andrew Clark ,  F. Erdem Arkun ,  Robin Smith ,  David Williams

IPC分类号： H01S5/30

CPC分类号： H01S5/3031 ,  H01S3/09 ,  H01S3/1605 ,  H01S3/1611 ,  H01S3/1628 ,  H01S3/1655 ,  H01S3/2333 ,  H01S5/3201 ,  H01S5/3223 ,  H01S2301/17

摘要： The present invention relates to semiconductor devices comprising rare earth based optical gain medium layers suitable for electronic and optoelectronic applications.

摘要翻译： 本发明涉及包括适用于电子和光电子应用的基于稀土的光学增益介质层的半导体器件。

公开(公告)号：US08394194B1

公开(公告)日：2013-03-12

申请号：US13495215

申请日：2012-06-13

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

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

IPC分类号： C30B1/02 ,  H01L23/58

CPC分类号： H01L29/2003 ,  C30B1/02 ,  C30B25/183 ,  C30B29/22 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254

摘要： A method of forming a layer of amorphous silicon oxide positioned between a layer of rare earth oxide and a silicon substrate. The method includes providing a crystalline silicon substrate and depositing a layer of rare earth metal on the silicon substrate in an oxygen deficient ambient at a temperature above approximately 500° C. The rare earth metal forms a layer of rare earth silicide on the substrate. A first layer of rare earth oxide is deposited on the layer of rare earth silicide with a structure and lattice constant substantially similar to the substrate. The structure is annealed in an oxygen ambience to transform the layer of rare earth silicide to a layer of amorphous silicon and an intermediate layer of rare earth oxide between the substrate and the first layer of rare earth oxide.

摘要翻译： 一种形成位于稀土氧化物层和硅衬底之间的非晶氧化硅层的方法。 该方法包括在高于约500℃的温度下在缺氧环境中在硅衬底上提供晶体硅衬底和沉积稀土金属层。稀土金属在衬底上形成一层稀土硅化物。 第一层稀土氧化物沉积在稀土硅化物层上，其结构和晶格常数基本上类似于衬底。 该结构在氧气环境中进行退火以将稀土硅化物层转变成非晶硅层和稀土氧化物中间层，在基底和第一稀土氧化物层之间。

公开(公告)号：US20130334536A1

公开(公告)日：2013-12-19

申请号：US13771514

申请日：2013-02-20

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

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

IPC分类号： H01L29/20

CPC分类号： H01L29/2003 ,  C30B1/02 ,  C30B25/183 ,  C30B29/22 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02488 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254

摘要： A method of forming a layer of amorphous silicon oxide positioned between a layer of rare earth oxide and a silicon substrate. The method includes providing a crystalline silicon substrate and depositing a layer of rare earth metal on the silicon substrate in an oxygen deficient ambient at a temperature above approximately 500° C. The rare earth metal forms a layer of rare earth silicide on the substrate. A first layer of rare earth oxide is deposited on the layer of rare earth silicide with a structure and lattice constant substantially similar to the substrate. The structure is annealed in an oxygen ambience to transform the layer of rare earth silicide to a layer of amorphous silicon and an intermediate layer of rare earth oxide between the substrate and the first layer of rare earth oxide.

摘要翻译： 一种形成位于稀土氧化物层和硅衬底之间的非晶氧化硅层的方法。 该方法包括在高于约500℃的温度下在缺氧环境中在硅衬底上提供晶体硅衬底和沉积稀土金属层。稀土金属在衬底上形成一层稀土硅化物。 第一层稀土氧化物沉积在稀土硅化物层上，其结构和晶格常数基本上类似于衬底。 该结构在氧气环境中进行退火以将稀土硅化物层转变成非晶硅层和稀土氧化物中间层，在基底和第一稀土氧化物层之间。

公开(公告)号：US20130062610A1

公开(公告)日：2013-03-14

申请号：US13232069

申请日：2011-09-14

申请人： Andrew Clark ,  Michael Lebby ,  Robin Smith ,  David Williams

发明人： Andrew Clark ,  Michael Lebby ,  Robin Smith ,  David Williams

IPC分类号： H01L33/32 ,  H01L33/60

CPC分类号： H01L33/10

摘要： A virtual substrate structure with a lattice matched crystalline reflector for a light emitting device including a single crystal rare earth oxide layer deposited on a silicon substrate and substantially crystal lattice matched to the silicon substrate. A reflective layer of single crystal electrically conductive material is deposited on the layer of single crystal rare earth oxide and a layer of single crystal semiconductor material is positioned in overlying relationship to the reflective layer and substantially crystal lattice matched to the reflective layer. A single crystal rare earth oxide layer is optionally deposited between the reflective layer and the layer of semiconductor material.

摘要翻译： 一种具有用于发光器件的晶格匹配晶体反射器的虚拟衬底结构，其包括沉积在硅衬底上并且与硅衬底基本上晶格匹配的单晶稀土氧化物层。 将单晶导电材料的反射层沉积在单晶稀土氧化物层上，并且单层半导体材料层与反射层和基本上与反射层匹配的晶格位置处于上层关系。 任选地在反射层和半导体材料层之间沉积单晶稀土氧化物层。

公开(公告)号：US20160181093A1

公开(公告)日：2016-06-23

申请号：US14576500

申请日：2014-12-19

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

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

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L21/02488 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02439 ,  H01L21/02483 ,  H01L21/02505 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254

摘要： A method of growing III-N material on a silicon substrate including the steps of epitaxially growing a buffer layer of REO material on a silicon substrate, epitaxially growing a layer of REN material on the surface of the buffer, and epitaxially growing a thin protective layer of REO on the surface of the REN material layer. The substrate and structure can then be conveniently transferred to another growth machine in which are performed the steps of transforming or modifying in-situ the REO protective layer to a REN layer with a nitrogen treatment and epitaxially growing a layer of III-N material on the modified protective layer.

摘要翻译： 一种在硅衬底上生长III-N材料的方法，包括以下步骤：在硅衬底上外延生长REO材料的缓冲层，在衬底的表面上外延生长REN材料层，并外延生长薄的保护层 的REO在REN材料层的表面上。 底物和结构可以方便地转移到另一种生长机器中，其中进行以下步骤：将REO保护层原位转化或修饰为具有氮处理的REN层，并在其上外延生长III-N材料层 改性保护层。