公开(公告)号：US08329541B2

公开(公告)日：2012-12-11

申请号：US12139010

申请日：2008-06-13

申请人： Peide Ye ,  Zhiyuan Cheng ,  Yi Xuan ,  Yanqing Wu ,  Bunmi Adekore ,  James Fiorenza

发明人： Peide Ye ,  Zhiyuan Cheng ,  Yi Xuan ,  Yanqing Wu ,  Bunmi Adekore ,  James Fiorenza

IPC分类号： H01L21/336

CPC分类号： H01L29/66522 ,  H01L21/02299 ,  H01L21/02301 ,  H01L21/02392 ,  H01L21/28264 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66446 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/778

摘要： Methods of forming structures that include InP-based materials, such as a transistor operating as an inversion-type, enhancement-mode device. A dielectric layer may be deposited by ALD over a semiconductor layer including In and P. A channel layer may be formed above a buffer layer having a lattice constant similar to a lattice constant of InP, the buffer layer being formed over a substrate having a lattice constant different from a lattice constant of InP.

摘要翻译： 形成包括基于InP的材料的结构的方法，例如用作反型的晶体管，增强型器件。 可以通过ALD在包括In和P的半导体层上沉积电介质层。沟道层可以形成在具有类似于InP的晶格常数的晶格常数的缓冲层之上，缓冲层形成在具有晶格的衬底上 常数与InP的晶格常数不同。

公开(公告)号：US20090042344A1

公开(公告)日：2009-02-12

申请号：US12139010

申请日：2008-06-13

申请人： Peide Ye ,  Zhiyuan Cheng ,  Yi Xuan ,  Yanqing Wu ,  Bunmi Adekore ,  James Fiorenza

发明人： Peide Ye ,  Zhiyuan Cheng ,  Yi Xuan ,  Yanqing Wu ,  Bunmi Adekore ,  James Fiorenza

IPC分类号： H01L21/335 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/66522 ,  H01L21/02299 ,  H01L21/02301 ,  H01L21/02392 ,  H01L21/28264 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66446 ,  H01L29/66462 ,  H01L29/778

摘要： Methods of forming structures that include InP-based materials, such as a transistor operating as an inversion-type, enhancement-mode device. A dielectric layer may be deposited by ALD over a semiconductor layer including In and P. A channel layer may be formed above a buffer layer having a lattice constant similar to a lattice constant of InP, the buffer layer being formed over a substrate having a lattice constant different from a lattice constant of InP.

摘要翻译： 形成包括基于InP的材料的结构的方法，例如用作反型的晶体管，增强型器件。 可以通过ALD在包括In和P的半导体层上沉积电介质层。沟道层可以形成在具有类似于InP的晶格常数的晶格常数的缓冲层之上，缓冲层形成在具有晶格的衬底上 常数与InP的晶格常数不同。

公开(公告)号：US08324660B2

公开(公告)日：2012-12-04

申请号：US12845593

申请日：2010-07-28

申请人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

发明人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L21/02609 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/02521 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/02538 ,  H01L21/02612 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L21/28255 ,  H01L21/28264 ,  H01L21/8258 ,  H01L27/0605 ,  H01L27/092 ,  H01L29/04 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/16 ,  H01L29/20 ,  H01L29/66666 ,  H01L29/66795 ,  H01L29/778 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827 ,  H01L29/7835 ,  H01L29/7848 ,  H01L29/785 ,  H01L29/78687 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/036 ,  H01L31/1808 ,  H01L33/20 ,  H01L33/30 ,  H01L33/34 ,  Y02E10/50

摘要： Fabrication of monolithic lattice-mismatched semiconductor heterostructures with limited area regions having upper portions substantially exhausted of threading dislocations, as well as fabrication of semiconductor devices based on such lattice-mismatched heterostructures.

摘要翻译： 具有有限区域的单片晶格失配的半导体异质结构的制造，其具有基本上耗尽穿透位错的上部，以及基于这种晶格失配的异质结构的半导体器件的制造。

公开(公告)号：US08809106B2

公开(公告)日：2014-08-19

申请号：US13594519

申请日：2012-08-24

申请人： Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Calvin Sheen ,  Anthony J. Lochtefeld

发明人： Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Calvin Sheen ,  Anthony J. Lochtefeld

IPC分类号： H01L21/00 ,  H01L21/02 ,  H01L31/105

CPC分类号： H01L27/14689 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02521 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L21/76224 ,  H01L27/1446 ,  H01L27/14612 ,  H01L27/14643 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/03046 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/103 ,  H01L31/1037 ,  H01L31/105 ,  Y02E10/544 ,  Y02P70/521

摘要： Non-silicon based semiconductor devices are integrated into silicon fabrication processes by using aspect-ratio-trapping materials. Non-silicon light-sensing devices in a least a portion of a crystalline material can output electrons generated by light absorption therein. Exemplary light-sensing devices can have relatively large micron dimensions. As an exemplary application, complementary-metal-oxide-semiconductor photodetectors are formed on a silicon substrate by incorporating an aspect-ratio-trapping technique.

摘要翻译： 非硅基半导体器件通过使用纵横比捕获材料集成到硅制造工艺中。 在结晶材料的至少一部分中的非硅光感测装置可以输出由其中的光吸收产生的电子。 示例性的光感测装置可以具有相对较大的微米尺寸。 作为示例性应用，通过结合纵横比捕获技术在硅衬底上形成互补金属氧化物半导体光电探测器。

公开(公告)号：US08384196B2

公开(公告)日：2013-02-26

申请号：US13243521

申请日：2011-09-23

申请人： Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Jennifer M. Hydrick ,  Anthony J. Lochtefeld ,  Ji-Soo Park ,  Jie Bai ,  Jizhong Li

发明人： Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Jennifer M. Hydrick ,  Anthony J. Lochtefeld ,  Ji-Soo Park ,  Jie Bai ,  Jizhong Li

IPC分类号： H01L29/06

CPC分类号： H01L21/02538 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/02461 ,  H01L21/02463 ,  H01L21/02543 ,  H01L21/02546 ,  H01L21/02636 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L29/205 ,  H01L31/0687 ,  H01L31/06875 ,  H01L31/1808 ,  H01L31/1852 ,  H01L31/1892 ,  Y02E10/544

摘要： Methods and structures are provided for formation of devices on substrates including, e.g., lattice-mismatched materials, by the use of aspect ratio trapping and epitaxial layer overgrowth. A method includes forming an opening in a masking layer disposed over a substrate that includes a first semiconductor material. A first layer, which includes a second semiconductor material lattice-mismatched to the first semiconductor material, is formed within the opening. The first layer has a thickness sufficient to extend above a top surface of the masking layer. A second layer, which includes the second semiconductor material, is formed on the first layer and over at least a portion of the masking layer. A vertical growth rate of the first layer is greater than a lateral growth rate of the first layer and a lateral growth rate of the second layer is greater than a vertical growth rate of the second layer.

摘要翻译： 提供了通过使用纵横比捕获和外延层过度生长来形成衬底上的器件的方法和结构，包括例如晶格失配的材料。 一种方法包括在设置在包括第一半导体材料的基板上的掩模层中形成开口。 在开口内形成包括与第一半导体材料晶格失配的第二半导体材料的第一层。 第一层具有足以在掩模层的顶表面上方延伸的厚度。 包括第二半导体材料的第二层形成在第一层上并且在掩模层的至少一部分之上。 第一层的垂直生长速率大于第一层的横向生长速率，第二层的横向生长速率大于第二层的垂直生长速率。

公开(公告)号：US20110049568A1

公开(公告)日：2011-03-03

申请号：US12845593

申请日：2010-07-28

申请人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

发明人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

IPC分类号： H01L29/06

CPC分类号： H01L21/02609 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/02521 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/02538 ,  H01L21/02612 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L21/28255 ,  H01L21/28264 ,  H01L21/8258 ,  H01L27/0605 ,  H01L27/092 ,  H01L29/04 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/16 ,  H01L29/20 ,  H01L29/66666 ,  H01L29/66795 ,  H01L29/778 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827 ,  H01L29/7835 ,  H01L29/7848 ,  H01L29/785 ,  H01L29/78687 ,  H01L31/028 ,  H01L31/0304 ,  H01L31/036 ,  H01L31/1808 ,  H01L33/20 ,  H01L33/30 ,  H01L33/34 ,  Y02E10/50

摘要： Fabrication of monolithic lattice-mismatched semiconductor heterostructures with limited area regions having upper portions substantially exhausted of threading dislocations, as well as fabrication of semiconductor devices based on such lattice-mismatched heterostructures.

摘要翻译： 具有有限区域的单片晶格失配的半导体异质结构的制造，其具有基本上耗尽穿透位错的上部，以及基于这种晶格失配的异质结构的半导体器件的制造。

公开(公告)号：US20070267722A1

公开(公告)日：2007-11-22

申请号：US11436062

申请日：2006-05-17

申请人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

发明人： Anthony J. Lochtefeld ,  Matthew T. Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas A. Langdo

IPC分类号： H01L29/06

CPC分类号： H01L21/8258 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/02521 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L27/0605 ,  H01L27/092 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/66666 ,  H01L29/66795 ,  H01L29/78 ,  H01L29/7827 ,  H01L29/785 ,  H01L29/78687 ,  H01L31/1808 ,  Y02E10/50

摘要： Fabrication of monolithic lattice-mismatched semiconductor heterostructures with limited area regions having upper portions substantially exhausted of threading dislocations, as well as fabrication of semiconductor devices based on such lattice-mismatched heterostructures.

摘要翻译： 具有有限区域的单片晶格失配的半导体异质结构的制造，其具有基本上耗尽穿透位错的上部，以及基于这种晶格失配的异质结构的半导体器件的制造。

公开(公告)号：US20060292719A1

公开(公告)日：2006-12-28

申请号：US11436198

申请日：2006-05-17

申请人： Anthony Lochtefeld ,  Matthew Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas Langdo

发明人： Anthony Lochtefeld ,  Matthew Currie ,  Zhiyuan Cheng ,  James Fiorenza ,  Glyn Braithwaite ,  Thomas Langdo

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L21/02647 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/0251 ,  H01L21/02521 ,  H01L21/02532 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/7624 ,  H01L21/8258 ,  H01L29/66795 ,  H01L29/785

摘要： Fabrication of monolithic lattice-mismatched semiconductor heterostructures with limited area regions having upper portions substantially exhausted of threading dislocations, as well as fabrication of semiconductor devices based on such lattice-mismatched heterostructures.

公开(公告)号：US08034697B2

公开(公告)日：2011-10-11

申请号：US12680872

申请日：2009-09-18

申请人： James Fiorenza ,  Anthony Lochtefeld ,  Jie Bai ,  Ji-Soo Park ,  Jennifer Hydrick ,  Jizhong Li ,  Zhiyuan Cheng

发明人： James Fiorenza ,  Anthony Lochtefeld ,  Jie Bai ,  Ji-Soo Park ,  Jennifer Hydrick ,  Jizhong Li ,  Zhiyuan Cheng

IPC分类号： H01L21/20 ,  H01L21/36

CPC分类号： H01L21/02538 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/02461 ,  H01L21/02463 ,  H01L21/02543 ,  H01L21/02546 ,  H01L21/02636 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L29/205 ,  H01L31/0687 ,  H01L31/06875 ,  H01L31/1808 ,  H01L31/1852 ,  H01L31/1892 ,  Y02E10/544

摘要： Methods and structures are provided for formation of devices, e.g., solar cells, on substrates including, e.g., lattice-mismatched materials, by the use of aspect ratio trapping (ART) and epitaxial layer overgrowth (ELO). In general, in a first aspect, embodiments of the invention may include a method of forming a structure. The method includes forming a first opening in a masking layer disposed over a substrate that includes a first semiconductor material. A first layer, which includes a second semi-conductor material lattice-mismatched to the first semiconductor material, is formed within the first opening. The first layer has a thickness sufficient to extend above a top surface of the masking layer. A second layer, which includes the second semiconductor material, is formed on the first layer and over at least a portion of the masking layer. A vertical growth rate of the first layer is greater than a lateral growth rate of the first layer and a lateral growth rate of the second layer is greater than a vertical growth rate of the second layer.

摘要翻译： 提供了用于通过使用纵横比捕获（ART）和外延层过度生长（ELO）在基底上形成诸如晶格失配的材料的器件（例如太阳能电池）的方法和结构。 通常，在第一方面中，本发明的实施例可以包括形成结构的方法。 该方法包括在设置在包括第一半导体材料的衬底之上的掩模层中形成第一开口。 包括与第一半导体材料晶格失配的第二半导体材料的第一层形成在第一开口内。 第一层具有足以在掩模层的顶表面上方延伸的厚度。 包括第二半导体材料的第二层形成在第一层上并且在掩模层的至少一部分之上。 第一层的垂直生长速率大于第一层的横向生长速率，第二层的横向生长速率大于第二层的垂直生长速率。

公开(公告)号：US20100216277A1

公开(公告)日：2010-08-26

申请号：US12680872

申请日：2009-09-18

申请人： James Fiorenza ,  Anthony Lochtefeld ,  Jie Bai ,  Ji-Soo Park ,  Jennifer Hydrick ,  Jizhong Li ,  Zhiyuan Cheng

发明人： James Fiorenza ,  Anthony Lochtefeld ,  Jie Bai ,  Ji-Soo Park ,  Jennifer Hydrick ,  Jizhong Li ,  Zhiyuan Cheng

IPC分类号： H01L31/18 ,  C30B25/04 ,  B32B38/10 ,  H01L21/20

CPC分类号： H01L21/02538 ,  H01L21/02381 ,  H01L21/0245 ,  H01L21/02461 ,  H01L21/02463 ,  H01L21/02543 ,  H01L21/02546 ,  H01L21/02636 ,  H01L21/02639 ,  H01L21/02647 ,  H01L29/205 ,  H01L31/0687 ,  H01L31/06875 ,  H01L31/1808 ,  H01L31/1852 ,  H01L31/1892 ,  Y02E10/544

摘要： Methods and structures are provided for formation of devices, e.g., solar cells, on substrates including, e.g., lattice-mismatched materials, by the use of aspect ratio trapping (ART) and epitaxial layer overgrowth (ELO). In general, in a first aspect, embodiments of the invention may include a method of forming a structure. The method includes forming a first opening in a masking layer disposed over a substrate that includes a first semiconductor material. A first layer, which includes a second semi-conductor material lattice-mismatched to the first semiconductor material, is formed within the first opening. The first layer has a thickness sufficient to extend above a top surface of the masking layer. A second layer, which includes the second semiconductor material, is formed on the first layer and over at least a portion of the masking layer. A vertical growth rate of the first layer is greater than a lateral growth rate of the first layer and a lateral growth rate of the second layer is greater than a vertical growth rate of the second layer.

摘要翻译： 提供了用于通过使用纵横比捕获（ART）和外延层过度生长（ELO）在基底上形成诸如晶格失配的材料的器件（例如太阳能电池）的方法和结构。 通常，在第一方面中，本发明的实施例可以包括形成结构的方法。 该方法包括在设置在包括第一半导体材料的衬底之上的掩模层中形成第一开口。 包括与第一半导体材料晶格失配的第二半导体材料的第一层形成在第一开口内。 第一层具有足以在掩模层的顶表面上方延伸的厚度。 包括第二半导体材料的第二层形成在第一层上并且在掩模层的至少一部分之上。 第一层的垂直生长速率大于第一层的横向生长速率，第二层的横向生长速率大于第二层的垂直生长速率。