Монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой, отличающиеся материалом или формой: ..нитриды – C30B 29/38

Изобретение относится к способу изготовления высококачественных пластин нитрида галлия эпитаксиальным выращиванием с низкой плотностью дислокации на подложке и отделением от исходной подложки, а также к полупроводниковым пластинам, имеющим кристалл GaN. Способ изготовления монокристалла нитрида эпитаксиальным выращиванием на основе (100), включающей плоскость роста (105), включает этапы: образование жертвенного слоя (101) на основе (100), образование столбиков (102) на указанном жертвенном слое, выращивание слоя нитридного кристалла (103) на столбиках при таких условиях выращивания, что этот слой нитридного кристалла не проходит вниз к основе в углубления (107), образованные между столбиками, удаление слоя нитридного кристалла с основы. Причем указанные столбики (102) изготовлены из материала, совместимого с эпитаксиальным выращиванием GaN, а соотношение D/d высоты D одного столбика к расстоянию d между двумя соседними столбиками больше или равно 1,5. Изобретение позволяет осуществить способ изготовления свободностоящих подложек GaN с низкой плотностью дислокаций и их равномерным распределением. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 34 ил., 4 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического нитрида алюминия, который входит в состав светоизлучающих диодов и лазерных элементов. Устройство включает тигель 9, во внутренней части которого находится исходный нитрид алюминия 11 и затравочный кристалл 12, помещенный таким образом, чтобы находиться напротив исходного нитрида алюминия, при этом тигель 9 состоит из внутреннего тигля 2 с исходным нитридом алюминия 11 и затравочным кристаллом 12 внутри себя, причем внутренний тигель является коррозионностойким к сублимационному газу исходного нитрида алюминия и содержит единый корпус из металла, имеющего ионный радиус, превышающий ионный радиус алюминия, или содержит нитрид металла; и из внешнего тигля 4, изготовленного из нитрида бора, который покрывает внутренний тигель 2. Тигель 9 может дополнительно содержать графитовый тигель 6, покрывающий внешний тигель 4. Изобретение позволяет получать нитрид алюминия высокого уровня чистоты (с концентрацией углерода не более 10 м.д.). 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение направлено на получение синтетических поликристаллических материалов, основу которых составляет поликристаллический кубический нитрид бора, содержащий алмазные зерна. Материал предназначен для изготовления режущих элементов, которыми оснащаются буровые коронки, инструментов для правки шлифовальных кругов, для сверления и резки природных и искусственных строительных материалов. Способ включает воздействие на шихту, включающую гексагональный и кубический нитрид бора и порошки алмаза, давлением при температуре в области термодинамической стабильности кубического нитрида бора и алмаза диаграмм состояния, при этом алмазные порошки берут с размером зерен 200-3000 мкм в количестве 5,0-37,5 об.%, гексагональный нитрид бора - размером 1-3 мкм, кубический нитрид бора - размером 1-5 мкм. Крупнозернистые алмазные порошки в мелкозернистой матрице синтезированного кубического бора позволяют увеличить работоспособность материала при бурении пород V-XII категорий буримости. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии выращивания полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения монокристаллов нитрида галлия, а также твердых растворов на его основе. Способ включает нагрев и выдержку при заданной температуре либо нагрев и медленное охлаждение от заданной температуры в контейнере при поддержании градиента температуры между верхней и нижней частями контейнера под давлением азотсодержащего газа шихты, содержащей источник галлия и компоненты флюса. Флюс в качестве основных компонентов содержит цианиды, или цианамиды, или дицианамиды щелочных и/или щелочноземельных металлов и модифицирующие добавки, повышающие растворимость нитрида галлия и/или увеличивающие скорость роста и/или позволяющие управлять физическими свойствами получаемых кристаллов. За счет состава флюса, химического инертного по отношению к материалу контейнера, снижается скорость коррозии последнего, при этом также повышается качество получаемых монокристаллов. 15 з.п. ф-лы, 2 табл.

Группа изобретений относится к физике низкотемпературной плазмы и плазмохимии, а также к области электротехники и электрофизики, а именно к ускорительной технике, и может быть использована для генерирования высокоэнтальпийных струй углеродсодержащей электроразрядной плазмы и получения ультрадисперсных кристаллических фаз твердых и сверхтвердых материалов. Способ заключается в реализации плазмохимической реакции синтеза в скачке уплотнения ударно-волновой структуры гиперскоростной импульсной струи углеродной электроразрядной плазмы, истекающей в замкнутый герметичный объем, заполненный газообразным азотом, при этом синтез осуществляют в скачке уплотнения, возникающем при взаимодействии двух синхронных равноэнтальпийных гиперскоростных струй углеродной электроразрядной плазмы, истекающих встречно по одной оси из стволов двух одинаковых ускорителей, причем гиперскоростные импульсные струи углеродной электроразрядной плазмы генерируют при одинаковых импульсах тока электропитания ускорителей амплитудой 140 кА, мощностью разряда 145 МВА при подведенной энергии 30 кДж. Способ осуществляют в устройстве, выполненном в виде коаксиально размещенного внутри соленоида 8 цилиндрического электропроводящего ствола, выполненного из графита, внутри которого размещена плавкая перемычка 5 из ультрадисперсного углеродного материала, электрически соединяющая начало цилиндрического электропроводящего ствола и центральный электрод, который присоединен к одной клемме цепи питания ускорителя, вторая клемма которой присоединена к концу соленоида 8, удаленному от центрального электрода, второй конец соленоида 8 электрически соединен с началом ствола, вершина центрального электрода, начало ствола и начало соленоида размещены в одной плоскости, перпендикулярной оси ствола, а корпус 7 узла центрального электрода выполнен из магнитного материала и перекрывает зону размещения плавкой перемычки 5, длина части перекрывающей зону размещения плавкой перемычки составляет 40-50 мм, а ее внешняя поверхность выполнена конусообразной, при этом ствол ускорителя выполнен в виде внутреннего 1 и внешнего 2 токопроводящих цилиндров, коаксиально расположенных один в другом и электрически связанных по всей поверхности сопряжения, а центральный электрод выполнен по длине составным из наконечника 3 и хвостовика 4, внутренний цилиндр 1 и наконечник 3 выполнены из графита, внешний цилиндр 2 - из прочного немагнитного металла, хвостовик 4 - из конструкционного металла с высокой электропроводностью, свободные концы стволов обоих ускорителей с помощью проходных изоляторов-уплотнителей 20 закреплены в осевых отверстиях дискообразных металлических крышек 21, которые герметично присоединены к противоположным концам металлического цилиндрического корпуса 22 камеры-реактора, обеспечивая встречное, соосное и симметричное расположение стволов по продольной оси камеры-реактора, которая заполнена газообразным азотом. Изобретение позволяет увеличить выход ожидаемой фазы нитрида углерода и снизить содержание загрязнений в продукте динамического синтеза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения объемных монокристаллов и может быть использовано, преимущественно, в оптоэлектронике при изготовлении подложек для различных оптоэлектронных устройств, в том числе светодиодов, излучающих свет в ультрафиолетовом диапазоне. В способе выращивания монокристалла AlN путем газофазной эпитаксии из смеси, содержащей источник Al и NH₃, включающем размещение в ростовой камере друг напротив друга источника Al и обращенной к нему ростовой поверхностью подложки, образующих ростовую зону, создание в ростовой зоне потока NH₃ , нагрев источника Al и подложки до температур, обеспечивающих рост монокристалла AlN на подложке, в качестве источника Al используют только свободный Al, подложку предварительно обрабатывают Ga и/или In, после чего охлаждают источник Al до температуры 800-900°С и осуществляют отжиг подложки путем нагрева ее до температуры 1300С-1400°С с последующим ее охлаждением до температуры нитридизации ее ростовой поверхности; после охлаждения подложки до температуры нитридизации ее ростовой поверхности в ростовую зону в течение 8-15 минут подают NH₃, а затем повышают температуру источника Al и вместе с NH₃ подают в ростовую зону пары Al; монокристалл AlN на начальном этапе роста до достижения толщины 1-10 мкм выращивают со скоростью не более 10 мкм/час, а затем увеличивают скорость роста до 100-200 мкм/час. Устройство для осуществления данного способа включает вакуумную камеру, содержащую корпус 1, нагреватель 2 ростовой зоны, держатель 3 подложки 4, тигель 5 для размещения источника Al 6 и нагреватель 7 источника Al 6, тигель 5 для размещения источника Al 6 выполнен в виде емкости тороидальной формы, открытой со стороны ростовой зоны, установленной внутри снабженной крышкой 17 экранирующей камеры 10, размещенной в нижней части корпуса 1 и сообщающейся с источником подачи NH₃, при этом в крышке 17 экранирующей камеры 10 выполнены отверстия 13 напротив центрального отверстия тигля 5 и источника Al 6. Изобретение обеспечивает снижение дефектности выращиваемого монокристалла AlN. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллов нитрида галлия или нитрида алюминия-галлия. Способ включает следующие стадии: приготовление металлического расплава из чистого галлия или из смеси алюминия и галлия в плавильном тигле, выпаривание галлия или галлия и алюминия из металлического расплава, разложение предшественника азота путем термического воздействия или посредством плазмы и выращивание монокристалла GаN или АlGaN на затравочном кристалле под давлением менее чем 10 бар, при котором выпаривание галлия или галлия и алюминия проводят при температуре выше температуры выращиваемого кристалла, но по меньшей мере при 1000°С, и при котором газовый поток газа азота, газа водорода, инертного газа или сочетания этих газов пропускают над поверхностью металлического расплава таким образом, что этот газовый поток над поверхностью металлического расплава предотвращает контакт предшественника азота с металлическим расплавом, при этом либо металлический расплав приготавливают в реакторной камере в плавильном тигле, который, кроме по меньшей мере одного впуска газа-носителя и по меньшей мере одного отверстия для выпуска газа-носителя, закрыт со всех сторон, и при этом газовый поток вводят в плавильный тигель через впуск газа-носителя над металлическим расплавом и транспортируют с парами металла металлического расплава из плавильного тигля через отверстие для выпуска газа-носителя, и предшественник азота вводят в реакционную зону в реакторной камере, либо приготовление металлического расплава включает в себя размещение плавильного тигля в реакторной камере, газовый поток вводят в реакторную камеру через впуск газа-носителя над металлическим расплавом, и предшественник азота вводят в реакционную зону в реакторной камере. Изобретение обеспечивает рост кристалла при помощи реакции расплавленного галлия с реакционно-способным предшественником азота без образования корки на поверхности расплава галлия и связанных с этим проблем при росте кристалла. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области выращивания микромонокристаллов нитрида алюминия. Микрокристаллы нитрида алюминия получают из смеси газа и паров алюминия. Нанопорошок алюминия размещают между полюсами постоянного магнита и нагревают. Процесс осуществляют в атмосфере воздуха при давлении 1 атм в условиях теплового взрыва в магнитном поле постоянного магнита напряженностью 1500 эрстед. Изобретение позволяет получать гексагональный нитрид алюминия микронного размера, который может быть использован в качестве подложек для изготовления элементов наноэлектроники. 2 ил.

Изобретение предназначено для химической, электротехнической, радиоэлектронной промышленности, материаловедения и может быть использовано для получения различных изделий: проволоки, проволочной спирали, лент, тонкостенных трубок, лодочек для работы в агрессивных средах и/или для работы при повышенных температурах. Способ получения монокристалла нитрида тугоплавкого металла и изделия из него, получаемого этим способом, включает размещение преформы получаемого изделия, содержащей не менее 99,9 мас.% металла, выбранного из группы титан, цирконий, гафний, в азотсодержащей среде и проведение процесса азотирования при ее нагревании, например, проходящим током в течение времени, достаточного для завершения процесса азотирования. В качестве материала преформы используют монокристаллический металл, причем скорость нагрева до температуры азотирования составляет 880-1600°С/мин, при этом процесс азотирования проводят при нагревании до температур для титана 1600-2200°С, циркония 2200-2250°С, гафния 2300-2600°С. Изобретение позволяет получать нитрид металла в виде монокристалла и изделия из него сложной формы, снизить трудоемкость и повысить производительность процесса получения монокристаллических нитридов металлов с соотношением Me:N=1:1 с отклонением от стехиометрии не более 5%. Изделия из материала с монокристаллической структурой обладают повышенной температурно-временной стабильностью и химической стойкостью из-за отсутствия границ зерен. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии выращивания слоя нитрида галлия с использованием эпитаксии металлоорганических соединений из газовой фазы и получению нитридного полупроводникового устройства. Способ включает инжекцию в реактор газа - источника азота и газа - источника галлия для выращивания слоя нитрида галлия, причем инжекция газа - источника азота и газа -источника галлия включает инжекцию в реактор газа, содержащего атомы индия при температуре от 850 до 1000°С, так, что вакантный центр поверхности, определяющий раковину, сформированную на выращиваемом слое нитрида галлия, объединяется вместе с атомами галлия или атомами индия для заполнения раковины, и реактор имеет внутреннее давление от 200 до 500 мбар. Изобретение обеспечивает улучшение поверхностной морфологии слоя нитрида галлия за счет снижения количества раковин, образуемых на его поверхности. Такой слой используется для изготовления нитридного полупроводникового устройства с улучшенными рабочими характеристиками. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области получения синтетических сверхтвердых материалов, в частности поликристаллического кубического нитрида бора, в условиях высоких давлений и температур для использования в химической, инструментальной, электронной и ряде других отраслей промышленности. Способ заключается в том, что готовят смесь вюрцитоподобной и кубической модификаций в соотношении от 1:4 до 2:1 соответственно, обрабатывают ее в планетарной мельнице для механоактивации и измельчения частиц до размеров, не превышающих 1 мкм, формуют и спекают смесь при температуре 1400-1800°С и давлении 7,0-9,0 ГПа, выдерживая при температуре спекания в течение времени, определяемого условиями перехода вюрцитоподобной модификации нитрида бора в кубическую без рекристаллизации, равного 5-30 с. Точное время выдержки смеси при заданных температуре и давлении определяют из условия сохранения от 5 до 15% вюрцитоподобного нитрида бора от его количества в исходной смеси. Изобретение позволяет снизить значения параметров синтеза (температуры, давления и продолжительности) и повысить комплекс физико-механических и эксплуатационных характеристик за счет получения из плотных форм нитрида бора сверхтвердых наноструктурированных компактов с субмикронной матрицей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению полупроводниковых приборов путем нанесения полупроводниковых материалов на подложку и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Способ выращивания кристаллов нитридов металлов III группы из газовой фазы включает размещение подложки 12 в верхней части реактора над источником металла III группы 5 и подачу к поверхности подложки 12 в направлении, противоположном направлению силы тяжести газовых потоков, каждый из которых содержит, по крайней мере, один химически активный газ и, по крайней мере, один несущий газ. Для повышения рентабельности процесса устанавливают расходы химически активных газов, удовлетворяющие условию: G_V /G_III=5÷1000, где G_V - мольный расход химически активных газов, включающих элемент V группы - азот, например аммиак, G_III - мольный расход химически активных газов, содержащих металл III группы, смешивают каждый химически активный газ с, по крайней мере, одним несущим газом до получения газовых потоков, в которых общая плотность газовой смеси, содержащей химически активный газ, включающий металл III группы, меньше общей плотности газовой смеси, содержащей химически активный газ, включающий элемент V группы - азот. Такое соотношении плотностей газовых смесей позволяет улучшить структуры газовых потоков в реакторе и устранить вихревое рециркуляционное течение под подложкой. Затем подают полученные газовые потоки в направлении подложки 12 по кольцевым каналам 8, 9, 10, сформированным симметрично относительно оси реактора. Изобретение позволяет улучшить качество кристаллов и управляемость процесса за счет совершенствования структуры газовых потоков в реакторе. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии выращивания нитевидных кристаллов неорганических соединений и может быть использовано для получения нитевидных монодисперсных кристаллов азида серебра с воспроизводимыми характеристиками. Способ осуществляют путем медленного испарения аммиака из 5% водно-аммиачного раствора мелкокристаллического порошка азида серебра при нормальных условиях в кристаллизаторе через отверстия полиэтиленовой пленки диаметром 0,5 мм, которой обтягивают кристаллизатор, со скоростью 0,407 г/сутки, при этом кристаллизатор с раствором помещают между двумя электродами в бесконтактное электрическое поле напряженностью 10⁰÷10^-6 В/см. Варьируя напряженность электрического поля при кристаллизации, можно получать кристаллы различного размера, с минимальным содержанием дефектов, улучшенными рабочими характеристиками (устойчивость к внешним воздействиям - свету, перепаду температур, действию электрического поля, пониженной чувствительностью к удару и трению при сохранении взрывчатых свойств), увеличенным сроком хранения. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к получению материалов, способных интенсивно излучать свет в широком диапазоне спектра под воздействием фото-, электронного и

электровозбуждения, стабильно в условиях высоких температур, радиации и химически агрессивных средах. Изобретение может быть использовано при изготовлении световых эмиттеров и детекторов излучения. В ростовую шихту на основе гексагонального нитрида бора добавляют активаторы - соединения РЗЭ, имеющие температуру плавления меньшую, чем температура синтеза КНБ, в количестве 0,05÷15% от веса ростовой шихты. Затем воздействуют высоким давлением и температурой. Получают КНБ в виде микропорошков, порошков, кристаллов, керамических образцов. Для получения световой эмиссии в ультрафиолетовой области в качестве активатора используют соединения гадолиния; в ультрафиолетовой, синей и желтой - соединения церия; в оранжевой - соединения самария; в инфракрасной - соединения неодима, празеодима, эрбия, иттербия или гольмия. Для получения КНБ, обладающего электролюминесценцией, в шихту дополнительно вводят серу или селен. Изобретение позволяет расширить спектральный диапазон световой эмиссии КНБ. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения полупроводников и предназначено, в частности, для производства коротковолновых оптоэлектронных полупроводниковых приборов, работающих при высоких температурах в агрессивных средах. Тигель для выращивания объемного монокристалла нитрида алюминия включает графитовый контейнер 1 с крышкой 2 и затравкой 3, внутренняя поверхность контейнера 1 футерована слоем поликристаллического источника - спрессованным нитридом алюминия 4, выполненным в виде шарового сегмента, содержащего кольцевую 5 наружную 6 и внутреннюю 7 сегментные поверхности, причем центры вращения внутренней 7 и наружной 6 сегментных поверхностей О и O1 расположены друг над другом и лежат на общей оси вращения поверхностей, а кольцевая поверхность 5 совпадает с верхней плоскостью 8 графитового контейнера, при этом между наружной поверхностью поликристаллического шарового сегмента и внутренней поверхностью графитового контейнера установлена сопрягаемая с этими поверхностями прокладка 9 из тантала, а внутренняя поверхность крышки 2 снабжена сопрягаемой с ней прокладкой 10 из танталовой фольги. Форма поликристаллического источника выбрана в виде шарового сегмента по определенным соображениям. Во-первых, множество точек, составляющих внутреннюю поверхность шарового сегмента, равноудалено от поверхности затравки, что положительно сказывается на равномерности структуры выращиваемого кристалла. Во-вторых, шаровой сегмент закрывает всю внутреннюю поверхность контейнера, предотвращая смешивание частиц графита, из которого выполнен контейнер, с парами компонентов источника, а кольцевая поверхность находится на уровне верхнего среза контейнера. В-третьих, за счет расположения друг над другом внутренней и наружной поверхностей толщина стенки шарового сегмента на уровне верхнего среза контейнера меньше толщины дна шарового сегмента. Это условие необходимо для выравнивая температурного градиента и равномерного нагрева источника, учитывая, что температура на нижних слоях контейнера всегда выше, чем на верхних слоях. Расчет радиусов R1 и R внутренней и наружной поверхностей шарового сегмента и их взаимное расположение выполняется с учетом таких факторов, как температура нагревательного элемента, толщина стенок контейнера, расстояние от нагревательного элемента до стенок контейнера, толщина прокладки, и т.д. Футеровку контейнера можно производить непосредственно в контейнере путем прессования в нем материала источника или можно получить шаровой сегмент отдельно, на специальном приспособлении и установить его в контейнер, т.е сделать его съемным. Таким образом, источник после его выработки можно менять на другой, полноценный. Установка прокладки 9 из тантала препятствует проникновению графита из контейнера в пары источника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к технологии материалов для создания устройств отображения и обработки информации. В качестве материала подложек для выращивания эпитаксиальных слоев нитрида галлия предложен ряд соединений - монокристаллы интерметаллидов, выбранные из группы, включающей силицид марганца (MnSi), силицид палладия (Pd₂Si), станнат марганца (Mn₃Sn), станнат железа (Fe₃ Sn), фосфид ванадия (VP), цирконид алюминия (Zr₃Al) с умеренными температурами плавления. Преимущества этого класса соединений в сравнении с известными заключаются в повышении качества выращиваемых на подложках из указанных соединений пленок нитрида галлия.

Изобретение относится к конструкции устройств, специально предназначеных для выращивания кристаллов из газовой фазы путем химических реакций реакционноспособных газов. Устройство для выращивания кристаллов из газовой фазы, преимущественно нитридов металлов III группы, включает вакуумированный реактор 1, расположенные внутри реактора средство 2 для закрепления подложки 3 и по крайней мере один источник 4 металла III группы, содержащий металл III группы в жидком состоянии, а также, по крайней мере, один герметизированный ввод 5, соединяющий внутреннюю часть реактора с источником подачи газового реагента и, по крайней мере, одно средство 8 для вывода газов из реактора. Устройство дополнительно содержит, по крайней мере, один вакуумированный контейнер 9 с металлом III группы в жидком состоянии, расположенный снаружи реактора 1, внутренний объем которого, заполненный газом, соединен вакуумированным каналом 11 с внутренним объемом реактора 1, связь между металлом III группы в жидком состоянии в контейнере 9, расположенном снаружи реактора, и в источнике 4 металла III группы, расположенном внутри реактора, обеспечивается по принципу сообщающихся сосудов вакууммированным каналом 15, проходящим через герметизированный ввод 5 в вакуумный реактор 1, при этом контейнер 9 с металлом III группы в жидком состоянии, расположенный снаружи реактора, выполнен с возможностью вертикального перемещения. Повышение стабильности процесса роста кристаллов и упрощение эксплуатации оборудования обеспечивается за счет возможности контроля уровня металла в жидком состоянии и пополнения количества металла в расположенном внутри реактора источнике без демонтажа оборудования. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов из паров, в частности к выращиванию монокристаллов нитрида алюминия конденсацией испаряемого или сублимируемого материала. Способ предусматривает размещение в ростовой камере друг напротив друга подложки и источника паров алюминия, нагрев и поддержание рабочих температур источника и подложки. Для очищения подложки и источника паров алюминия от летучих примесей предварительно осуществляют нагрев подложки и источника паров алюминия до температуры 1500÷1700°С при давлении не выше 10^-3 мм рт.ст. Затем для подавления излишнего испарения и исключения возможности роста поликристаллов в ростовую камеру напускают азот до давления 0,9÷1 атм, после чего продолжают нагрев до рабочей температуры. Предлагаемый способ позволяет увеличить количество выхода годных кристаллов, отвечающих заданным параметрам, а также повысить качество выращиваемых кристаллов за счет очищения в процессе нагрева подложки и источника паров алюминия от летучих примесей.

Изобретение относится к выращиванию кристаллов из паров, в частности к выращиванию монокристаллов нитрида алюминия конденсацией испаряемого и сублимируемого материала. Способ предусматривает размещение в ростовой камере друг напротив друга подложки и источника паров алюминия, нагрев и поддержание рабочих температур. Для выравнивания атмосферы внутри ростовой камеры нагрев и поддержание рабочих температур осуществляют в атмосфере смеси паров алюминия и азота с внешней стороны ростовой камеры. Для этого устройство для выращивания монокристаллического нитрида алюминия дополнительно содержит наружный тигель с крышкой для размещения в нем ростовой камеры, в который помещен источник паров алюминия. Применение предлагаемых способа и устройства для выращивания монокристаллического нитрида алюминия позволяет увеличить количество годных кристаллов нитрида алюминия и повысить их качество. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения монокристалла нитрида на кремниевой пластине и светоизлучающего устройства на его основе. Согласно одному из аспектов изобретения при выращивании монокристалла нитрида сначала подготавливают кремниевую подложку, имеющую поверхность с кристаллографической ориентацией (111), на ней формируют первый нитридный буферный слой, на котором формируют аморфную оксидную пленку, затем формируют второй нитридный буферный слой на аморфной оксидной пленке и монокристалл нитрида на втором нитридном буферном слое. Приведено также светоизлучающее устройство и способ его изготовления. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии выращивания полупроводниковых материалов на подложке путем химических реакций реакционноспособных газов и может быть использовано в полупроводниковой промышленности. Способ предусматривает подачу к контейнеру с источником галлия хлористого водорода с последующей подачей к поверхности подложки смеси газов, содержащей газообразный хлорид галлия, аммиак и несущий газ. Для повышения скорости роста монокристаллов нитрида галлия при одновременном повышении качества монокристаллов нитрида галлия одновременно с подачей хлористого водорода к контейнеру с источником галлия подают несущий газ к дополнительному источнику галлия. Затем к поверхности подложки подают смесь газов, содержащую газообразный хлорид галлия, пары галлия, аммиак и несущий газ. Для исключения возможности попадания частиц на ростовую поверхность и повышения стабильности параметров процесса температуру контейнера с источником галлия, в который поступает хлористый водород, поддерживают выше 700°С, температуру дополнительного источника галлия поддерживают в диапазоне 1100°С÷1400°С, а температуру газовой смеси в реакторе и температуру стенок реактора поддерживают на 100°С÷200°С выше, чем температура подложки. Предлагаемый способ характеризуется высокой скоростью роста монокристаллов, а также высоким качеством выращиваемых монокристаллов. 3 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых материалов и приборов методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений, а именно к изготовлению гетероструктур на основе элементов III группы и приборов на их основе, таких как белые светодиоды, лазеры и т.д. Метод выращивания неполярных эпитаксиальных гетероструктур для белых светоизлучающих диодов на основе соединений и твердых растворов нитридов элементов III группы включает газофазное осаждение одного или более слоев гетероструктур, представленных формулой Al_XGa_1-X N, где 0<х 1, на подложку, в качестве которой используют подложку а-лангасита - a-La₃Ga₅ SiO₁₄, с рассогласованием с-параметров решетки «подложка - эпитаксиальный слой Al_X Ga_1-XN, не более чем в пределах от -2,3% при х=1 до +1,7% при х=0 и рассогласованием коэффициентов теплового расширения в направлении вдоль оси с не более чем в пределах от +49% при х=1 до -11% при х=0. Изобретение позволяет получать гетороструктуры с низкой плотностью дефектов и механических напряжений. 5 з.п. ф-лы, 1 табл. 4 ил.

Изобретение относится к объемному монокристаллу нитрида, в частности предназначенному для использования в качестве подложки для эпитаксии, пригодной для использования в оптоэлектронике для производства оптоэлектронных полупроводниковых устройств на основе нитридов, в частности для изготовления полупроводниковых лазерных диодов и лазерных устройств. В изобретении раскрыт объемный монокристалл нитрида, который представляет собой монокристалл нитрида галлия, и его поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной с-оси гексагональной кристаллической решетки нитрида галлия, имеет площадь поверхности больше 100 мм² , его толщина больше 1,0 мкм и его плотность поверхностных дислокаций в плоскости С меньше 10⁶ /см ², в то время как его объем достаточен для получения, по меньшей мере, одной, пригодной для дальнейшей обработки пластины с плоскостью А или плоскостью М, имеющей площадь поверхности, по меньшей мере, 100 мм². В более общем случае изобретение раскрывает объемный монокристалл нитрида, который представляет собой монокристалл нитрида, содержащего галлий, и его поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной с-оси гексагональной кристаллической решетки нитрида, содержащего галлий, имеет площадь поверхности больше 100 мм ², его толщина больше 1,0 мкм и его плотность поверхностных дислокаций меньше 10⁶ /см ². Вышеуказанные объемные монокристаллы нитрида, содержащего галлий, кристаллизуются с использованием способа, включающего растворение исходного материала, содержащего галлий, в сверхкритическом растворителе и кристаллизацию нитрида галлия на поверхности затравочного кристалла, при температуре выше и/или давлении ниже, чем используют в процессе растворения. Полученные объемные монокристаллы имеют плотность дислокации менее 10⁶ /см ², что говорит об их высоком качестве. 5 н. и 43 з.п. ф-лы, 20 ил.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"Crystal growth of gallium nitride in supercritical ammonia. "Journal of Crystal Growth", v.222, Issue 3, January 2001, p.431-434.

Изобретение может быть использовано для получения нитевидных кристаллов нитрида алюминия, пригодных для изготовления сенсорных зондов на кантилеверах атомно-силовых микроскопов. Способ получения нитевидного нитрида алюминия включает пропускание через нагретый алюминий газообразных реагентов в виде галогенидов алюминия (III) и азота и последующую конденсацию конечного продукта. Подачу галогенида алюминия (III) осуществляют со скоростью на уровне 0,1-6 см³/мин на каждый 1 см ² поверхности конденсации. Конденсацию ведут на подложке из чистого графита. Изобретение позволяет получить нитрид алюминия в виде кристалловолокон с отношением длины к диаметру более 200-300. 3 ил.

Изобретение относится к получению полупроводниковых соединений А³В⁵, используемых для изготовления подложек GaN, GaAs, GaP и др. Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений А³В⁵ содержит две соединенные между собой емкости, одна из которых предназначена для хранения хлорида галлия, а другая - для дозирования паров хлорида галлия в зону осаждения потоком газа-носителя. Устройство содержит термостат, в котором размещены упомянутые емкости, при этом емкость для дозирования жестко закреплена в нем, а емкость для хранения закреплена с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно емкости для дозирования. Емкости содержат верхний и боковой патрубки для ввода и вывода газа-носителя соответственно, при этом боковой патрубок емкости для хранения соединен с верхним патрубком емкости для дозирования, и нижние патрубки для перемещения жидкого хлорида галлия из емкости в емкость, соединенные между собой. Все соединения выполнены гибкими трубопроводами. Термостат размещен на пьедестале с возможностью поворота на 90 градусов вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью входного патрубка емкости хранения и выходного патрубка емкости дозирования. Устройство обеспечивает получение массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А³В⁵ с заданными характеристиками (толщина, состав и др.) за счет поддержания постоянной концентрации хлорида галлия в газе-носителе по мере его расходования в процессе выращивания слоев. 1 ил.

Данное изобретение относится к получению кристалла галлийсодержащего нитрида с помощью аммиачного метода. Одним из вариантов изобретения является способ получения кристалла галлийсодержащего нитрида, в котором галлийсодержащий исходный материал кристаллизуют, по меньшей мере, на одном зародыше кристаллизации в присутствии содержащего щелочной металл компонента в содержащем азот растворителе, находящемся в сверхкритическом состоянии. Другим вариантом является способ получения объемного монокристаллического галлийсодержащего нитрида в автоклаве, который содержит стадии (i) создания сверхкритического аммиачного раствора, содержащего ионы щелочного металла и галлий в растворенном виде, посредством введения галлийсодержащего исходного материала в сверхкритический аммиачный раствор, содержащий ионы щелочных металлов, в котором растворимость галлийсодержащего нитрида проявляет отрицательный температурный коэффициент в указанном сверхкритическом аммиачном растворе, и (ii) кристаллизации указанного галлийсодержащего нитрида избирательно на зародыше кристаллизации из указанного сверхкритического аммиачного раствора с помощью отрицательного температурного коэффициента растворимости. Предложено также устройство для получения монокристаллического галлийсодержащего нитрида, содержащее автоклав, имеющий внутреннее пространство и содержащий, по меньшей мере, одно средство для нагревания автоклава, по меньшей мере, в двух зонах, имеющих разные температуры, при этом автоклав содержит средство в виде горизонтальной перегородки или горизонтальных перегородок, которое разделяет внутреннее пространство на зону растворения и зону кристаллизации и в котором зона растворения расположена над горизонтальной перегородкой или горизонтальными перегородками, в то время как зона кристаллизации расположена под указанной горизонтальной перегородкой или горизонтальными перегородками. Расположение исходного материала в верхней зоне, а зародыша кристаллизации в нижней зоне автоклава при наличии отрицательного температурного коэффициента растворимости кристаллизуемого вещества является оптимальным для кристаллизации нитрида. Изобретение обеспечивает возможность получения кристаллов монокристаллического галлийсодержащего нитрида, имеющих очень высокое качество. 14 н. и 89 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение может быть использовано в полупроводниковой технологии для получения були нитрида элемента III-V групп для создания микроэлектронных устройств на подложках, изготовленных из такой були. Сущность изобретения: булю нитрида элемента III-V группы можно получить путем выращивания материала нитрида элемента III-V группы на соответствующем кристалле-затравке из такого же материала нитрида элемента III-V группы путем эпитаксии из паровой фазы при скорости роста выше 20 микрометров в час. Буля имеет качество, пригодное для изготовления микроэлектроронных устройств, ее диаметр составляет более 1 сантиметра, длина более 1 миллиметра и плотность дефектов на верхней поверхности менее 10⁷ дефектов·см ^-2. 9 н. и 96 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способам получения поликристаллических сверхтвердых материалов (СТМ) на основе плотных модификаций нитрида бора - кубического (КНБ) и вюрцитоподобного (ВНБ), которые могут быть использованы в качестве материалов для деталей аппаратов высокого давления, а также в инструментах для обработки различного рода износостойких материалов, в первую очередь при точении термообработанных сталей, серых и высокопрочных чугунов, никелевых сплавов, износостойких наплавок, вольфрамосодержащих твердых сплавов, железобетона, камня, пластмасс. Сущность изобретения: способ осуществляют путем воздействия на порошок нитрида бора давлением в интервале от 6,5 до 9 ГПа и температурой в течение 2-3 мин с последующим одновременным снижением температур до комнатной и давления до атмосферного со скоростью от 200°С на 1 ГПа до 250°С на 1 ГПа. В качестве порошка нитрида бора используют вюрцитоподобный нитрид бора и/или смесь вюрцитоподобного и кубического нитрида бора с содержанием последнего в смеси от 0 до 50 масс.%, процесс осуществляют при температуре в интервале от 1500°С до 2200°С в области их стабильности в изотермических условиях или дополнительно создают в направлении оси реакционной ячейки температурный градиент в интервале от 20°С/мм до 70°С/мм. При использовании вюрцитоподобного нитрида бора и смеси вюрцитоподобного и кубического нитрида бора их размещают в реакционной ячейке послойно, перпендикулярно ее оси, причем состав одного слоя отличается от соседнего содержанием вюрцитоподобного и кубического нитрида бора и зернистостью последнего в пределах от 3/2 мкм до 200/160 мкм. Получают поликристаллический сверхтвердый материал, обладающий высокой прочностью, бездефектностью, многофункциональностью при обработке различных материалов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.