公开(公告)号：US09416464B1

公开(公告)日：2016-08-16

申请号：US11871109

申请日：2007-10-11

申请人： Vladimir A. Dmitriev ,  Oleg V. Kovalenkov ,  Vladimir Ivantsov ,  Lisa Shapovalov ,  Alexander L. Syrkin ,  Anna Volkova ,  Vladimir Sizov ,  Alexander Usikov ,  Vitali A. Soukhoveev

发明人： Vladimir A. Dmitriev ,  Oleg V. Kovalenkov ,  Vladimir Ivantsov ,  Lisa Shapovalov ,  Alexander L. Syrkin ,  Anna Volkova ,  Vladimir Sizov ,  Alexander Usikov ,  Vitali A. Soukhoveev

IPC分类号： C30B25/00 ,  C30B29/40 ,  C23C16/30

CPC分类号： C30B25/00 ,  C23C16/303 ,  C30B25/14 ,  C30B25/165 ,  C30B29/403 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02636

摘要： Apparatus and methods for controlling gas flows in a HVPE reactor. Gas flows may be controlled by a gas focusing element. Gas injection and gas collection tubes are positioned within an outer tube and are separated from each other to define a space there between. A gas, such as HCl gas, flows over the outer surfaces of the injection and collection tubes to contain gases within the space as they flow from the injection tube to the collection tube and over a seed upon which group III nitride materials are grown. Gas flows may also be controlled by a multi-tube structure that separates gases until they reach a grown zone. A multi-tube structure may include four tubes, which separate flows of a halide reactive gas, a reaction product that flows with a carrier gas, and ammonia.

摘要翻译： 用于控制HVPE反应器中的气流的装置和方法。 气体流动可以由气体聚焦元件控制。 气体注入和气体收集管定位在外管内并且彼此分离以在其间限定空间。 诸如HCl气体的气体在注入和收集管的外表面上流动，以便当它们从注射管流到收集管以及在III族氮化物材料生长的种子上时，在空间内容纳气体。 气流也可以通过分离气体直到达到生长区的多管结构来控制。 多管结构可以包括四个管，其分离卤化物反应性气体的流，与载气一起流动的反应产物和氨。

公开(公告)号：US07727333B1

公开(公告)日：2010-06-01

申请号：US11692136

申请日：2007-03-27

申请人： Alexander L. Syrkin ,  Vladimir Ivantsov ,  Alexander Usikov ,  Oleg Kovalenkov ,  Vladimir A. Dmitriev

发明人： Alexander L. Syrkin ,  Vladimir Ivantsov ,  Alexander Usikov ,  Oleg Kovalenkov ,  Vladimir A. Dmitriev

IPC分类号： C30B25/14

CPC分类号： C30B29/403 ,  C30B25/02

摘要： Hydride phase vapor epitaxy (HVPE) growth apparatus, methods and materials and structures grown thereby. A HVPE growth apparatus includes generation, accumulation and growth zones. A first reactive gas reacts with an indium source inside the generation zone to produce a first gas product having an indium-containing compound. The first gas product is transported to the accumulation zone where it cools and condenses into a source material having an indium-containing compound. The source material is collected in the accumulation zone and evaporated. Vapor or gas resulting from evaporation of the source material forms reacts with a second reactive gas in the growth zone for growth of ternary and quaternary materials including indium gallium nitride, indium aluminum nitride, and indium gallium aluminum nitride.

摘要翻译： 氢化物相蒸汽外延（HVPE）生长装置，由此生长的方法和材料和结构。 HVPE生长装置包括产生，积累和生长区。 第一活性气体与发生区内的铟源反应，产生具有含铟化合物的第一气体产物。 将第一气体产物运送到积聚区，在其中冷却并冷凝成具有含铟化合物的源材料。 将源材料收集在积聚区中并蒸发。 由源材料蒸发产生的蒸汽或气体与生长区中的第二反应气体反应，用于三元和四元材料的生长，包括氮化铟镓，氮化铝铟和氮化铟镓。

公开(公告)号：US20110108954A1

公开(公告)日：2011-05-12

申请号：US12614313

申请日：2009-11-06

申请人： Philippe Spiberg ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Bernard Scanlan ,  Vitali Soukhoveev

发明人： Philippe Spiberg ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Bernard Scanlan ,  Vitali Soukhoveev

IPC分类号： H01L29/20 ,  H01L21/20

CPC分类号： C30B25/183 ,  C30B25/186 ,  C30B29/403

摘要： A method of growing planar non-polar m-plane III-Nitride material, such as an m-plane gallium nitride (GaN) epitaxial layer, wherein the III-Nitride material is grown on a suitable substrate, such as an m-plane Sapphire substrate, using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). The method includes in-situ pretreatment of the substrate at elevated temperatures in the ambient of ammonia and argon, growing an intermediate layer such as an aluminum nitride (AlN) or aluminum-gallium nitride (AlGaN) on the annealed substrate, and growing the non-polar m-plane III-Nitride epitaxial layer on the intermediate layer using HVPE. Various alternative methods are disclosed.

摘要翻译： 生长平面非极性m面III氮化物材料的方法，例如m面氮化镓（GaN）外延层，其中III-氮化物材料在合适的衬底上生长，例如m面蓝宝石 底物，采用氢化物气相外延（HVPE）。 该方法包括在氨和氩的环境中在升高的温度下原位预处理衬底，在退火的衬底上生长诸如氮化铝（AlN）或铝 - 氮化镓（AlGaN）的中间层， 使用HVPE在中间层上的极性m面III-氮化物外延层。 公开了各种替代方法。

公开(公告)号：US08629065B2

公开(公告)日：2014-01-14

申请号：US12614313

申请日：2009-11-06

申请人： Philippe Spiberg ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Bernard Scanlan ,  Vitali Soukhoveev

发明人： Philippe Spiberg ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Bernard Scanlan ,  Vitali Soukhoveev

IPC分类号： H01L31/036

CPC分类号： C30B25/183 ,  C30B25/186 ,  C30B29/403

摘要： A method of growing planar non-polar m-plane III-Nitride material, such as an m-plane gallium nitride (GaN) epitaxial layer, wherein the III-Nitride material is grown on a suitable substrate, such as an m-plane Sapphire substrate, using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). The method includes in-situ pretreatment of the substrate at elevated temperatures in the ambient of ammonia and argon, growing an intermediate layer such as an aluminum nitride (AlN) or aluminum-gallium nitride (AlGaN) on the annealed substrate, and growing the non-polar m-plane III-Nitride epitaxial layer on the intermediate layer using HVPE. Various alternative methods are disclosed.

摘要翻译： 生长平面非极性m面III氮化物材料的方法，例如m面氮化镓（GaN）外延层，其中III-氮化物材料在合适的衬底上生长，例如m面蓝宝石 底物，采用氢化物气相外延（HVPE）。 该方法包括在氨和氩的环境中在升高的温度下原位预处理衬底，在退火的衬底上生长诸如氮化铝（AlN）或铝 - 氮化镓（AlGaN）的中间层， 使用HVPE在中间层上的极性m面III-氮化物外延层。 公开了各种替代方法。

公开(公告)号：US08673074B2

公开(公告)日：2014-03-18

申请号：US12503656

申请日：2009-07-15

申请人： Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Robert G. W. Brown ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Philippe Spiberg ,  Vladimir Ivantsov ,  Oleg Kovalenkov ,  Lisa Shapovalova

发明人： Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Robert G. W. Brown ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Philippe Spiberg ,  Vladimir Ivantsov ,  Oleg Kovalenkov ,  Lisa Shapovalova

IPC分类号： C30B23/00

CPC分类号： C30B29/403 ,  C30B25/18 ,  C30B29/406 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/02658 ,  H01L29/045 ,  H01L29/2003

摘要： A method of growing planar non-polar m-plane or semi-polar III-Nitride material, such as an m-plane gallium nitride (GaN) epitaxial layer, wherein the III-Nitride material is grown on a suitable substrate, such as an m-plane sapphire substrate, using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). The method includes in-situ pretreatment of the substrate at elevated temperatures in an atmosphere of ammonia and argon, growing an intermediate layer such as an aluminum nitride (AlN) or aluminum-gallium nitride (AlGaN) on the annealed substrate, and growing the non-polar m-plane III-Nitride epitaxial layer on the intermediate layer using HVPE.

摘要翻译： 生长平面非极性m面或半极性III-氮化物材料的方法，例如m面氮化镓（GaN）外延层，其中III-氮化物材料在合适的衬底上生长，例如 m面蓝宝石衬底，采用氢化物气相外延（HVPE）。 该方法包括在氨和氩气氛中在升高的温度下原位预处理衬底，在退火的衬底上生长诸如氮化铝（AlN）或铝 - 氮化镓（AlGaN）的中间层， 使用HVPE在中间层上的极性m面III-氮化物外延层。

公开(公告)号：US08647435B1

公开(公告)日：2014-02-11

申请号：US11871099

申请日：2007-10-11

申请人： Vladimir A. Dmitriev ,  Oleg V. Kovalenkov ,  Vladimir Ivantsov ,  Lisa Shapovalov ,  Alexander L. Syrkin ,  Anna Volkova ,  Vladimir Sizov ,  Alexander Usikov ,  Vitali A. Soukhoveev

发明人： Vladimir A. Dmitriev ,  Oleg V. Kovalenkov ,  Vladimir Ivantsov ,  Lisa Shapovalov ,  Alexander L. Syrkin ,  Anna Volkova ,  Vladimir Sizov ,  Alexander Usikov ,  Vitali A. Soukhoveev

IPC分类号： C30B21/02

CPC分类号： C30B25/00 ,  C23C16/303 ,  C30B25/14 ,  C30B25/165 ,  C30B29/403 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02636

摘要： HVPE reactors and methods for growth of p-type group III nitride materials including p-GaN. A reaction product such as gallium chloride is delivered to a growth zone inside of a HVPE reactor by a carrier gas such as Argon. The gallium chloride reacts with a reactive gas such as ammonia in the growth zone in the presence of a magnesium-containing gas to grow p-type group III nitride materials. The source of magnesium is an external, non-metallic compound source such as Cp2Mg.

摘要翻译： HVPE反应器和用于生长p型III族氮化物材料（包括p-GaN）的方法。 将诸如氯化镓的反应产物通过载气如氩气输送到HVPE反应器内的生长区。 在含镁气体的存在下，氯化镓与生长区中的氨等反应性气体反应生长p型III族氮化物材料。 镁源是一种外部非金属化合物，如Cp2Mg。

公开(公告)号：US20100012948A1

公开(公告)日：2010-01-21

申请号：US12503656

申请日：2009-07-15

申请人： Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Robert G.W. Brown ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Philippe Spiberg ,  Vladimir Ivantsov ,  Oleg Kovalenkov ,  Lisa Shapovalova

发明人： Alexander Usikov ,  Alexander Syrkin ,  Robert G.W. Brown ,  Hussein S. El-Ghoroury ,  Philippe Spiberg ,  Vladimir Ivantsov ,  Oleg Kovalenkov ,  Lisa Shapovalova

IPC分类号： H01L29/20 ,  H01L21/20

CPC分类号： C30B29/403 ,  C30B25/18 ,  C30B29/406 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/0242 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02609 ,  H01L21/02658 ,  H01L29/045 ,  H01L29/2003

摘要： A method of growing planar non-polar m-plane or semi-polar III-Nitride material, such as an m-plane gallium nitride (GaN) epitaxial layer, wherein the III-Nitride material is grown on a suitable substrate, such as an m-plane Sapphire substrate, using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). The method includes in-situ pretreatment of the substrate at elevated temperatures in the ambient of ammonia and argon, growing an intermediate layer such as an aluminum nitride (AlN) or aluminum-gallium nitride (AlGaN) on the annealed substrate, and growing the non-polar m-plane III-Nitride epitaxial layer on the intermediate layer using HVPE.

摘要翻译： 生长平面非极性m面或半极性III-氮化物材料的方法，例如m面氮化镓（GaN）外延层，其中III-氮化物材料在合适的衬底上生长，例如 m面蓝宝石衬底，采用氢化物气相外延（HVPE）。 该方法包括在氨和氩的环境中在升高的温度下原位预处理衬底，在退火的衬底上生长诸如氮化铝（AlN）或铝 - 氮化镓（AlGaN）的中间层， 使用HVPE在中间层上的极性m面III-氮化物外延层。

公开(公告)号：US06890809B2

公开(公告)日：2005-05-10

申请号：US10217309

申请日：2002-08-09

申请人： Sergey Karpov ,  Alexander Usikov ,  Heikki I. Helava ,  Denis Tsvetkov ,  Vladimir A. Dmitriev

发明人： Sergey Karpov ,  Alexander Usikov ,  Heikki I. Helava ,  Denis Tsvetkov ,  Vladimir A. Dmitriev

IPC分类号： C30B25/02 ,  H01L21/205 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/105 ,  H01L33/00 ,  H01L21/8238

CPC分类号： C30B25/02 ,  C30B29/403 ,  C30B29/406 ,  H01L21/0237 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02576 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/105 ,  H01L33/007 ,  Y02E10/544 ,  Y02P70/521

摘要： A method for fabricating a p-n heterojunction device is provided, the device being preferably comprised of an n-type GaN layer co-doped with silicon and zinc and a p-type AlGaN layer. The device may also include a p-type GaN capping layer. The device can be grown on any of a variety of different base substrates, the base substrate comprised of either a single substrate or a single substrate and an intermediary layer. The device can be grown directly onto the surface of the substrate without the inclusion of a low temperature buffer layer.

摘要翻译： 提供了一种制造p-n异质结器件的方法，该器件优选由与硅和锌共掺杂的n型GaN层和p型AlGaN层组成。 该器件还可以包括p型GaN覆盖层。 该器件可以生长在各种不同的基底衬底上，基底衬底由单个衬底或单个衬底和中间层组成。 该器件可以直接生长在衬底的表面上，而不包含低温缓冲层。