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耐圧釜を用いた超臨界アンモニア中でのIII族窒化物結晶の成長方法

シーズコード S130010241
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 藤戸 健史
  • 橋本 忠朗
  • 中村 修二
技術名称 耐圧釜を用いた超臨界アンモニア中でのIII族窒化物結晶の成長方法
技術概要 III族窒化物結晶を成長する方法は、(a)種結晶と、原材料とを反応容器内に装填する工程であって、原材料の一部または全てが前に行った安熱工程で用いられた栄養素(原材料)、あるいは前に行った安熱法で成長されたIII族窒化物結晶の破片を再利用する工程で準備された原材料である工程であって、再利用する工程が、栄養素(原材料)あるいは破片を600℃より高い温度の還元雰囲気中で熱処理する工程を含む工程と、(b)反応容器にアンモニアを装填する工程と、(c)アンモニアが臨界状態となるように反応容器の温度を上昇させる工程とを備え、超臨界アンモニアの対流が原材料を輸送して、輸送された原材料を種結晶上に堆積させるが、原材料の未溶解粒子が輸送され種結晶上に堆積することを防ぐ。原材料がIII族窒化物多結晶であり、III族窒化物多結晶がIII族ハライドから合成され、III族窒化物がGaNであることが好ましい。
画像

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研究分野
  • 化学装置一般
展開可能なシーズ III族窒化物結晶を成長する方法を開示するものである。多結晶栄養素(原材料)を合成する方法と、栄養素(原材料)を再利用する方法の両方を提供する。GaN、AlNおよびInNのような、III族元素B、Al、Ga、InおよびTlの少なくとも1つを含むバルクの主にIII族窒化物単結晶中の、高品質III族窒化物単結晶を成長する方法を提供する。
装置の内室が圧力開放装置を備えているため、アンモニアを安全に充填することを可能とし、内室の内と外との圧力のバランスを正確に保つことを可能とする。更にこの内室は耐圧釜の壁からの不純物が成長される結晶中に取り込まれるのを防いでいる。好ましい実施形態では、GaNの成長を記述しているが、他のIII族窒化物結晶を用いてもよい。III族窒化物材料はIII族元素B、Al、Ga、InおよびTlを少なくとも1つ含むものであってよい。III族窒化物多結晶の適当な合成技術ならどのようなものでも用いることができる。III族ハライドから合成されたIII族窒化物多結晶は本発明の目的に用いるのに好適である。
用途利用分野 超臨界アンモニア中でのIII族窒化物結晶製造装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア, 独立行政法人科学技術振興機構, . 藤戸 健史, 橋本 忠朗, 中村 修二, . 耐圧釜を用いた超臨界アンモニア中でのIII族窒化物結晶の成長方法. 特表2009-500284. 2009-01-08
  • C30B  29/38     
  • C30B   7/10     

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