[發明專利]金剛石上的氮化鎵發光裝置

無效

• 申請號: 200680008040.4
• 申請日: 2006-01-26
• 公開（公告）號: CN101155949A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: R·C·里納雷斯
• 申請（專利權）人: 阿波羅鉆石公司
• 主分類號: C30B29/04
• 分類號: C30B29/04;H01L33/00;C30B29/40
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 鐘守期;唐鐵軍

1.一種方法，包括：

將H₂嵌入到金剛石襯底中以提供一個頂部可塑層；以及

在嵌有H₂的金剛石襯底上生長一層GaN。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，使用高功率RF沉積生長所述GaN。

3.根據權利要求1的方法，其特征在于，使用微波沉積生長所述GaN。

4.根據權利要求1的方法，其特征在于，H₂的濃度在每立方厘米大概8×10¹⁶至10¹⁷個原子之間。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于，H₂以50KeV到1MeV的能量嵌入。

6.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述金剛石是單晶金剛石。

7.根據權利要求6的方法，其特征在于，所述金剛石可塑層具有111晶體取向。

8.根據權利要求1的方法，還包括在所生長的GaN層上生長一層金剛石。

9.根據權利要求8的方法，還包括將氫嵌入到所生長的金剛石層中。

10.根據權利要求9的方法，還包括在所生長的嵌有氫的金剛石層上生長第二層GaN。

11.根據權利要求10的方法，其特征在于，所生長的第二層GaN是n型摻雜或p型摻雜。

12.根據權利要求1的方法，其特征在于，所生長的GaN層是n型摻雜或p型摻雜。

13.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述GaN層通過CVD形成，用到HCl與Ga的反應，并且進一步與砷化氫、磷化氫或氨中的至少一種發生反應以形成GaN層。

14.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述GaN層通過金屬有機CVD方法形成。

15.根據權利要求14的方法，其特征在于，所述GaN層在包括射頻能量、光學能量或其他能量源的一種熱源存在下，由與一種氫化物混合的三甲基鎵、二甲基鎵或其他有機鎵中的至少一種形成。

16.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述GaN層經過液相外延生長形成，其中籽晶放置在隨后冷卻的GaN溶液中。

17.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述GaN層通過分子束外延生長形成，其中金屬在相對的真空下氣化并且沉積形成GaN層。

18.根據權利要求17的方法，其特征在于，所述真空里還包括磷化氫、氨、磷或氮中的至少一種。

19.根據權利要求17的方法，其中GaN層還通過增強與微波等離子體的反應而形成。

20.根據權利要求1的方法，其特征在于，利用所述方法形成半導體。

21.根據權利要求20的方法，其特征在于，所述半導體是發光二極管。

22.根據權利要求20的方法，其特征在于，所述半導體是電子發射器。

23.根據權利要求20的方法，其特征在于，所述金剛石是半導體元件。

24.根據權利要求20的方法，其特征在于，所述金剛石是用于半導體裝置的散熱片襯底。

25.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述金剛石包括單晶、多晶、納米晶或其他類型的金剛石。

26.一種金剛石半導體裝置，包括：

一個金剛石襯底，該襯底嵌有氫，以形成一個頂部可塑層；以及

一層生長在嵌有H₂的金剛石襯底上的GaN。

27.根據權利要求26的金剛石半導體裝置，其特征在于，使用高功率RF沉積生長所述GaN。

28.根據權利要求26的金剛石半導體裝置，其特征在于，使用微波沉積生長所述GaN。