[發明專利]用于斜切塊狀襯底上的外延處理的方法和系統

有效

• 申請號: 201210098117.9
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN102738321A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 阿爾潘·查克拉博爾蒂;邁克爾·格林德曼;阿努拉·特亞吉
• 申請（專利權）人: 天空公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

本申請要求于2011年4月1日提交的美國臨時申請號61/470,901和于2012年3月27日提交的美國申請號13/431,834的權益，將其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本發明的公開內容涉及光學器件(光學裝置)的制造。更特別地，本發明的公開內容提供使用斜切(Al，Ga，In)N塊狀晶體的方法和器件(裝置)。由本發明公開內容提供的特定實施方式包括使用斜切的含氮化鎵的材料來制造發光器件的技術。這樣的器件可以用于諸如光電子器件的應用。在特定的實施方式中，本發明的公開內容提供使用外延含鎵晶體進行制造的方法，所述晶體在襯底(基板)的大表面積(表面區域，surface?area)上具有極其平滑的表面形態和均一(一致)的波長。對于塊狀或圖案化的襯底的制造，這樣的晶體和材料包括GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN和AlInGaN。

背景技術

在19世紀晚期，托馬斯愛迪生發明了燈泡。通常稱作“愛迪生燈泡”的常規燈泡已經使用了超過一百年。常規燈泡使用封閉在玻璃燈泡中的鎢絲，所述玻璃燈泡密封在基底(base)中，所述基底螺旋到插座中。所述插座與AC電源或DC電源耦接。常規燈泡通常可用于房屋、建筑物和戶外照明設備中。遺憾的是，常規燈泡散逸大于90％的用作熱能的能量。另外，燈泡最終因鎢絲的蒸發而失效。

熒光燈使用充有稀有氣體(惰性氣體，noble?gas)的光學透明的管，并且典型地還包含汞。一對電極通過鎮流器耦接(結合)至交流電源。一旦汞被激發，則其放電以發射紫外光。典型地，所述管涂布有磷光體，所述磷光體被紫外光激發而提供白光。近來，已經將熒光燈安裝到基底結構上以耦接(結合)到標準插座中。

固態發光依賴用于生產發光二極管的半導體材料，所述發光二極管通常稱作LED。最初，證明了紅色LED并將其引入商業中。在現代，紅色LED使用鋁銦鎵磷化物或AlInGaP半導體材料。最近，Shuji?Nakamura首先使用InGaN材料以在用于藍色LED的藍色范圍內產生LED發光。藍色LED導致了發光的創新，且藍色激光二極管使得DVD播放機和其他開發可行。將基于InGaN的發射藍色、紫色或紫外光的器件與磷光體一起使用以提供白色LED。

發明內容

本發明的公開內容總體上涉及材料和器件的制造。更特別地，本發明的公開內容提供使用斜切(Al、Ga、In)N塊狀晶體的方法和器件。由本發明公開內容提供的特定實施方式包括使用斜切的含氮化鎵的材料來制造發光器件和/或電子器件的技術。由本發明公開內容提供的器件可以應用于諸如光電子器件的應用。在特定的實施方式中，本發明公開內容提供使用高品質外延含鎵晶體進行制造的方法，所述晶體在襯底的大表面積(表面區域，surface?area)上具有極其平滑的表面形態和均一(均勻，一致，uniform)的波長。對于塊狀或圖案化的襯底的制造，這樣的晶體和材料包括GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN和AlInGaN。

由本發明公開內容提供的特定實施方式包括用于處理和利用塊狀襯底的方法。特定方法包括在(Al、Ga、In)N襯底或模板上直接制造至少一種(Al、Ga、In)N薄膜。所述襯底或模板具有特征在于朝向m方向的斜切角為至少0.35°的表面，并且所述表面法線的投影與m軸重合(一致)。所述襯底或模板可以通過朝向或遠離m方向以相對于c面至少0.35°的預定斜切角(miscut?angle)對c面晶片進行切片而獲得。