Выращивание монокристаллов путем химических реакций реакционноспособных газов, например химическим осаждением из паровой фазы – C30B 25/00

Изобретение может быть использовано для лабораторного и промышленного получения монокристаллических материалов. Способ синтеза тетрагонального моноселенида железа включает нагрев герметичной ампулы с размещенной в одном ее конце шихты из селена и железа и заполненной солевым расплавом. Нагрев ампулы осуществляют с градиентом температур от величины 450°C-350°C со стороны размещения шихты до температуры, уменьшенной на 30°C-100°C с противоположной стороны. При этом в качестве солевого расплава используют смеси эвтектического состава, включающие хлорид алюминия. Нагрев осуществляют в течение времени, необходимого для переноса шихты из селена и железа в противоположный конец ампулы. Изобретение позволяет увеличить крупность кристаллов FeSe при уменьшении температуры их синтеза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического алмазного материала для электроники и ювелирного производства. Способ включает выращивание монокристаллического алмазного материала методом химического осаждения из паровой или газовой фазы (CVD) на главной поверхности (001) алмазной подложки, которая ограничена по меньшей мере одним ребром <100>, длина упомянутого по меньшей мере одного ребра <100> превышает наиболее длинное измерение поверхности, которое является ортогональным упомянутому по меньшей мере одному ребру <100>, в соотношении по меньшей мере 1,3:1, при этом монокристаллический алмазный материал растет как по нормали к главной поверхности (001), так и вбок от нее, и во время процесса CVD значение составляет от 1,4 до 2,6, где =( 3×скорость роста в <001>) ÷ скорость роста в <111>. Изобретение позволяет получать имеющие большую площадь алмазные материалы с низкой плотностью дислокаций. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр.

Изобретение относится к устройству для осаждения атомного слоя и к способу загрузки этого устройства. Устройство содержит реакторы ALD, каждый из которых выполнен с возможностью приема партии подложек для ALD-обработки и включает реакционную камеру с верхней загрузкой, систему крышек, подъемное устройство для подъема системы крышек для загрузки реакционной камеры, и загрузочный робот. Загрузочный робот включает захватную часть и устройство перемещения, при этом загрузочный робот выполнен с возможностью осуществления нескольких операций загрузки для загрузки каждого из реакторов ALD. Каждая операция загрузки включает подхват захватной частью в зоне или на полке складирования держателя подложек c партией подложек, перемещение устройством перемещения держателя подложек с партией подложек в реакционную камеру соответствующего реактора ALD и опускание упомянутого держателя подложек вертикально сверху в соответствующую реакционную камеру. Повышается автоматизация устройства и его производительность. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологии производства синтетического алмазного материала, который может быть использован в электронных устройствах. Алмазный материал содержит одиночный замещающий азот в концентрации более примерно 0,5 ч/млн и имеющий такое полное интегральное поглощение в видимой области от 350 нм до 750 нм, что по меньшей мере примерно 35% поглощения приписывается . Алмазный материал получают путем химического осаждения из паровой или газовой фазы (CVD) на подложку в среде синтеза, содержащей азот в атомной концентрации от примерно 0,4 ч/млн до примерно 50 ч/млн, при этом газ-источник содержит: атомную долю водорода, H_f, от примерно 0,40 до примерно 0,75; атомную долю углерода, C_f, от примерно 0,15 до примерно 0,30; атомную долю кислорода, O_f, от примерно 0,13 до примерно 0,40; причем H_f+C_f+O_f =1; отношение атомной доли углерода к атомной доле кислорода, C_f:O_f, удовлетворяет соотношению примерно 0,45:1<C_f:O_f< примерно 1,25:1; а газ-источник содержит атомы водорода, добавленные в виде молекул водорода, Н₂, при атомной доле общего числа присутствующих атомов водорода, кислорода и углерода между 0,05 и 0,40; при этом атомные доли H_f, C_f и O_f представляют собой доли от общего числа атомов водорода, кислорода и углерода, присутствующих в газе-источнике. Изобретение позволяет получать алмазный материал с относительно высоким содержанием азота, который равномерно распределен, и который свободен от других дефектов, что обеспечивает его электронные свойства. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 пр.

Изобретение относится к химической промышленности и предназначено для реакторов осаждения. Пары (101) прекурсора подаются через крышку реакционной камеры по подающей линии (141, 142) в реакционную камеру реактора осаждения (110). Устанавливается вертикальный поток паров прекурсора, который вводится в вертикальном направлении сверху вниз в промежутки между вертикально расположенными подложками (170). Материал осаждается на поверхностях партии вертикально расположенных подложек (170). Изобретение позволяет повысить производительность и сократить среднее время между операциями обслуживания. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к сфере производства гетероэпитаксиальных структур, которые могут быть использованы в технологии изготовления элементов полупроводниковой электроники, способных работать в условиях повышенных уровней радиации и высоких температур. Гетероэпитаксиальную полупроводниковую пленку на монокристаллической подложке кремния выращивают методом химического осаждения из газовой фазы. Проводят синтез гетероструктуры SiC/Si на монокристаллической подложке кремния в горизонтальном реакторе с горячими стенками путем формирования переходного слоя между подложкой и пленкой карбида кремния со скоростью не более 100 нм/ч при нагреве упомянутой подложки до температуры от 700 до 1050°C с использованием газовой смеси, содержащей 95-99% водорода и в качестве источников кремния и углерода SiH₄, C₂H₆, С₃ Н₈, (CH₃)₃SiCl, (CH₃ )₂SiCl₂, при этом C/Si 2, и формирования монокристаллической пленки карбида кремния с помощью подачи в реактор парогазовой смеси водорода и CH ₃SiCl₃ при поддержании в реакторе абсолютного давления в диапазоне от 50 до 100 мм рт.ст. В качестве подложки кремния используют пластину, имеющую угол наклона относительно кристаллографического направления (111) в направлении (110) от 1 до 30 угловых градусов и в направлении (101) от 1 до 30 угловых градусов. Обеспечивается улучшение совместимости двух материалов слоя карбида кремния и подложки кремния с различным периодом кристаллических решеток, при этом понижаются механические напряжения в гетероструктуре и получаются более низкие плотности дефектов в слое карбида кремния. 6 н.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

Изобретение относится к производству стержней поликристаллического кремния. Способ осуществляют в реакторе, содержащем донную плиту, образующую нижнюю часть реактора и колоколообразный вакуумный колпак, прикрепленный с возможностью снятия к донной плите, в котором на донной плите расположено множество газоподводящих отверстий для подачи сырьевого газа снизу вверх в реактор, и газовыводящих отверстий для выпуска отработанного газа после реакции, и в котором множество газоподводящих отверстий расположено концентрически по всей площади, охватывающей верхнюю поверхность донной плиты, в которой устанавливают множество кремниевых затравочных стержней, причем кремниевые затравочные стержни нагревают, и поликристаллический кремний осаждают из сырьевого газа на поверхностях кремниевых затравочных стержней, при этом прекращают подачу сырьевого газа из газоподводящих отверстий вблизи центра реактора в течение заданного времени, в то время как подают сырьевой газ из других газоподводящих отверстий на ранней стадии реакции, и обеспечивают путь для нисходящего газового потока после столкновения с потолком вакуумного колпака. Изобретение позволяет эффективно производить высококачественный поликристаллический кремний. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно - к материалам для изготовления полупроводниковых приборов с использованием эпитаксиальных слоев арсенида галлия. Сущность изобретения заключается в использовании для выращивания эпитаксиальных слоев GaAs подложек из интерметаллических соединений, имеющих строго стехиометрический состав, а именно из лантанидов галлия GaLa₃ и Ga₃La₅, цирконидов галлия Ga₃Zr и Ga₃Zr₅, цирконида алюминия Al₃Zr, церида алюминия CeAl₂, бериллида палладия BePd, лантанида магния MgLa, лантанида алюминия Al ₂La, станнида платины Pt₃Sn, лантанида индия InLa, цирконида олова SnZr₄, плюмбида платины Pt ₃Pb. Предлагаемое изобретение позволяет существенно улучшить электрофизические параметры арсенида галлия за счет исключения диффузии компонентов подложки в эпитаксиальный слой. 1 табл.

Изобретение относится к технологии химического осаждения из газовой фазы алмазных пленок и может быть использовано, например, для получения алмазных подложек, в которых монокристаллический и поликристаллический алмаз образует единую пластину, используемую в технологии создания электронных приборов на алмазе или применяемую в рентгеновских монохроматорах, где необходимо осуществить теплоотвод от монокристаллического алмаза. Получение пластин монокристаллического и поликристаллического алмаза большой площади включает в себя расположение, не соприкасаясь друг с другом, монокристаллов-затравок с ориентацией поверхности (100) на подложкодержателе, создание центров нуклеации на поверхности подложкодержателя, свободной от монокристаллов-затравок, одновременное осаждение CVD методом эпитаксиального слоя на поверхности монокристаллов-затравок и поликристаллической алмазной пленки на остальной поверхности подложкодержателя. В результате химического осаждения из газовой фазы алмаза происходит сращивание монокристаллического и поликристаллического алмаза по боковой поверхности монокристаллов-затравок с образованием алмазной пластины большой площади, содержащей срощенные вместе монокристаллический и поликристаллический алмаз. Для получения плоскопараллельной пластины CVD алмаза выращенную комбинированную алмазную подложку шлифуют с обеих сторон. Изобретение обеспечивает получение пластин монокристаллического и поликристаллического CVD алмаза большой площади (диаметром более 75 мм и толщиной 200-300 мкм), имеющих общую гладкую внешнюю поверхность. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

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 оптико-механической промышленности, в частности к оптическим материалам, применяемым в устройствах и приборах инфракрасной техники, и может быть использовано для изготовления защитных входных люков (окон), обеспечивающих надежное функционирование приборов. Композиционный оптический материал включает основу в виде прозрачной пластины-подложки, выполненной из ZnSe, выращенной методом химического осаждения пара (CVD), на полированную поверхность которой нанесен защитный слой ZnS, который получен методом физического осаждения пара (PVD), причем сцепление пластины-подложки ZnSe с защитным слоем ZnS обеспечено оптически прозрачным переходным слоем в виде непрерывного ряда твердых растворов ZnSe_xS_1-x, где x изменяется от 0 до 1 за счет взаимодиффузии серы и селена, соответственно, в слои ZnSe и ZnS. Композиционный оптический материал ZnSe/ZnS обладает улучшенной прозрачностью в видимой и ближней области спектра при сохранении высокой механической прочности подложки ZnSe, повышенной адгезией слоя ZnS к подложке при сохранении величины микротвердости слоя ZnS. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к технологии получения стержней из поликристаллического кремния. Способ включает нагрев множества кремниевых стержней-затравок, помещенных в реакционную печь, с последующим осаждением на поверхностях кремниевых стержней-затравок поликристаллического кремния с помощью сырьевого газа, испускаемого из газовыпускных отверстий, расположенных во внутренней нижней части реакционной печи. Способ включает этап стабилизации осадка, на котором скорость испускания сырьевого газа из газовыпускных отверстий плавно повышают на первой стадии осаждения поликристаллического кремния, при этом 5-15% газовыпускных отверстий закрыто; этап придания формы, на котором первую скорость испускания повышают при скорости повышения более высокой, чем скорость повышения на этапе стабилизации, а затем скорость испускания плавно повышают при скорости, более низкой, чем скорость повышения; при этом длительность, требуемая для этапа придания формы, соответствует 20-35% от общей продолжительности осаждения поликристаллического кремния и 30-55% газовыпускных отверстий закрыто; и этап роста, на котором после этапа придания формы скорость испускания сырьевого газа снижают за счет уменьшения количества закрытых газовыпускных отверстий по сравнению с этапом придания формы. Изобретение позволяет получать большее количество высококачественного поликристаллического кремния, имеющего гладкую морфологию поверхности путем эффективного предохранения поверхности кремниевых стержней от деформации. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил., 8 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического бесцветного алмаза химическим осаждением из паровой фазы (ХОПФ), который может быть использован для оптических и ювелирных применений. Способ включает подготовку подложки, использование атмосферы синтеза ХОПФ-алмаза, содержащей азот в концентрации в пределах от 300 частей на миллиард (ppb) до 30 частей на миллион (ppm), и добавление в атмосферу синтеза газа, содержащего бор в концентрации в пределах от 0,5 ppb до 0,2 ppm; причем бор добавляют в атмосферу синтеза управляемым образом так, что обеспечивается стабильность концентрации бора лучше 20% и в количестве, выбранном с обеспечением уменьшения негативного влияния на цвет алмаза, оказываемого азотом, где доминирующий объем по меньшей мере 80% монокристаллического алмаза обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик: спектр поглощения, измеренный при комнатной температуре, соответствующий цвету стандартного круглого бриллианта весом 0,5 карат, лучше, чем К по цветовой шкале Американского геммологического института (GIA), а коэффициент поглощения, измеренный при комнатной температуре, на длине волны 270 нм составляет менее 2,9 см^-1, на длине волны 350 нм - менее 1,5 см^-1, на длине волны 520 нм - менее 0,45 см^-1 и на длине волны 700 нм - менее 0,18 см^-1; и при этом этот монокристаллический ХОПФ-алмаз имеет толщину более 0,1 мм; концентрация азота в доминирующем объеме алмаза находится в пределах от 1·10¹⁴ до 5·10¹⁷ атомов/см³, а концентрация бора - от 3·10¹⁴ до 1·10¹⁷ атомов/см ³. Изобретение позволяет получать бесцветный или почти бесцветный монокристаллический алмаз для производства драгоценных камней и оптических устройств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл., 9 пр.

Изобретение относится к технологии производства поликристаллического кремния. Реактор содержит установленный внутри него кремниевый затравочный стержень, нагреваемый посредством подачи электричества, патрубки 6 для подачи газообразного исходного материала, установленные в нижней части 2 реактора, сопла 10 для подачи газообразного исходного материала, которые проходят снизу вверх от патрубков 6, обеспечивая соединение с возможностью сообщения, при этом сопла 10 имеют сужающуюся цилиндрическую форму и включают сквозное отверстие 12, наружную периферическую боковую поверхность 11, внутреннюю периферическую боковую поверхность 12а, поверхность 13 меньшего диаметра на верхнем конце сопла 10, поверхность 15 большего диаметра, которая является торцевой поверхностью на противоположной стороне от поверхности 13 меньшего диаметра, отверстие 14, сформированное в поверхности 13 меньшего диаметра, и цилиндрическое отверстие 16, сформированное в поверхности 15 большего диаметра, при этом наружная периферическая боковая поверхность 11 и внутренняя периферическая боковая поверхность 12а сквозного отверстия 12, выполненного внутри сопел 10, уменьшаются в диаметре по направлению вверх, цилиндрическое отверстие 16 имеет центральную ось, которая совпадает с центральной осью сквозного отверстия 12, цилиндрическое отверстие 16 посажено на патрубок 6 для подачи газообразного исходного материала, посредством чего сопло 10 крепится к патрубку 6, и верхний край 13 сопла 10 устанавливается на высоте в пределах от -10 см до +5 см по отношению к верхнему краю электрода, который удерживает кремниевый затравочный стержень. За счет стабильности подачи газообразного исходного материала на поверхность кремниевого затравочного стержня предотвращается появление нежелательной морфологии в виде попкорна, что способствует улучшению качества и повышению выхода поликристаллического кремния. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и материалов. Способ включае выращивание алмазного покрытия химическим осаждением из газовой фазы в СВЧ-плазме при температуре роста в камере осаждения, атмосфера которой содержит 5-30% метана на единицу объема H₂, на поверхности изделий из вольфрама, имеющих осевую симметрию вдоль оси вращения, в игольчатых держателях так, чтобы тело вращения могло свободно вращаться соосно своей оси и подвергаться осевому перемещению со скоростью перемещения радиальной образующей в пределах 10-50 мм/ч. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для получения слоев из газовой фазы при пониженном давлении (ХОГФПД) и может быть использовано при формировании и диэлектрических, полупроводниковых и проводящих слоев в производстве. Реактор в виде горизонтальной трубы, герметизированный от атмосферы, включает нагреватель, вводы для газов, откачной трубопровод с затвором и клапаном медленной откачки, вакуумный насос. В реакторе установлен подложкодержатель, состоящий из нижнего основания 9 в виде полуцилиндра, содержащий секции 10, 11 носителей подложек 14, выполненные из двух торцовых фланцев, по торцам которых прикреплены полосковые носители 12 с прорезями 13 для подложек 14, секции скреплены внутренними торцовыми фланцами, по периметру торцовых фланцев и внешней стороне полосковых носителей 12 закреплен перфорированный кожух 15, к внешним торцовым фланцам нижнего основания 9 прикреплены дополнительные фланцы 17, обеспечивающие коаксиальное расположение подложкодержателя в реакторе, нижнее основание 9 закрыто верхним кожухом с перфорацией в виде полуцилиндра с радиусом, равным радиусу нижнего основания, кожухи перфорированы в шахматном порядке. Подложкодержатель выполнен из листового титана. Его размеры удовлетворяют условию: L(R _p-r_п)^-1=2, где L - расстояние между подложками, R_p - внутренний радиус нижнего и верхнего кожухов; r_п - радиус подложки. Под подложкодержателем может быть установлена, по крайней мере, одна трубка, перфорированная отверстиями, по длине, равной зоне осаждения реактора. Техническим результатом изобретения является уменьшение неоднородности толщины осаждаемого слоя, увеличение долговечности устройства, упрощение технологии его изготовления, снижение себестоимости получения диэлектрических, полупроводниковых и металлических слоев для производства интегральных микросхем. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

Изобретение касается конструкции источника устройства для нанесения покрытия методом парофазной эпитаксии (VPE). Источник содержит резервуар 2, содержащий жидкий или твердый исходный материал 1 и имеющий по направлению вверх отверстие, подающую линию 3 для реактивного газа 4, который вступает в реакцию с исходным материалом 1 для образования содержащего исходный материал технологического газа 5, крышку 6, находящуюся непосредственно на исходном материале 1, причем крышка 6 образует между собой и поверхностью 7 исходного материала 1 объем 8 для прохождения реактивного газа 4 параллельно поверхности 7, в который входит подающая линия 3, и плавает на исходном материале 1 с помощью поплавков 9, выступающих снизу крышки 6, при этом поплавки 9 образованы полыми телами цилиндрической формы, открытыми по направлению вверх. Изобретение обеспечивает стабилизацию реакции в источнике по времени. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области материаловедения и может быть использовано в технологии изготовления металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов и приборов, в частности для нанесения многослойных нанокристаллических тонких пленок этих материалов химическим способом. Способ заключается в приготовлении раствора смеси солей металлов, аэрозольном нанесении упомянутого раствора на поверхность подложки в потоке газа-носителя, удаления растворителя из раствора смеси солей металлов и формировании на поверхности подложки многослойных нанокристаллических пленок металлов в результате термического разложения солей металлов, при этом поверхность подложки предварительно нагревают, из раствора смеси солей металлов формируют аэрозольный туман, который переносят и осаждают на поверхность подложки потоком кислородсодержащего газа-носителя, давление газа-носителя поддерживают выше атмосферного, формируют гетерогенную границу раздела путем нанесения на сформированный нанокристаллический слой нанокристаллического слоя другого химического состава, отличающегося от предыдущего. Технический результат изобретения заключается в возможности получения многослойных периодически чередующихся нанокристаллических пленок разного фазового состава с возможностью осуществления контроля за толщиной пленок и за дисперсностью зерен. Изобретение позволяет существенно увеличить производительность получения таких многослойно чередующихся нанокристаллических пленок, сократить время их получения, уменьшить трудоемкость процесса, а также упростить устройство, реализующее заявленный способ. Фактически заявлена новая технология изготовления металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов и приборов с использованием нанокристаллических пленок с высокой адгезией и с разным фазовым составом. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к хлорсилановой технологии получения поликристаллического кремния и может быть использовано в производстве полупроводниковых материалов и электронных приборов. Способ осуществляют в реакторе путем водородного восстановления смеси хлорсиланов с термическим разложением силана и осаждения до необходимой толщины слоя поликристаллического кремния на нагретую до 1100-1200°С стержневую основу, при этом на кремниевую стержневую основу сначала осаждают поликристаллический кремний до получения слоя толщиной около 2 мм, затем поверхность этого слоя поляризуют приложением к ней положительного потенциала 8-10 В относительно основы и осаждают рыхлый слой поликристаллического кремния толщиной 1,5-2,0 мм, после чего поляризационный потенциал отключают и продолжают осаждение поликристаллического кремния до получения слоя необходимой толщины. Изобретение направлено на упрощение процесса снятия осажденного на стержневую основу слоя поликристаллического кремния. 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению слоя бесцветного алмаза (монокристаллического и поликристаллического) химическим осаждением из паровой фазы (ХОПФ-алмаза), который может быть использован, например, для оптических применений или в качестве драгоценных камней. Способ включает подготовку подложки, использование атмосферы ХОПФ-синтеза, содержащей азот в концентрации более 300 частей на миллиард (ppb), и добавление в атмосферу синтеза второго газа, содержащего атомы кремния в качестве примесных атомов второго типа, причем примесные атомы второго типа добавляют управляемым образом в количестве, обеспечивающем уменьшение негативного влияния на цвет, оказываемого азотом, при этом слой монокристаллического алмаза имеет толщину более 0,1 мм, концентрация кремния в доминирующем объеме слоя алмаза меньше или равна 2·10⁸ атомов/см ³, концентрация азота в доминирующем объеме слоя алмаза больше 2·10¹⁶ атомов/см³ и меньше или равна 2·10¹⁷ атомов/см³, а отношение концентрации азота к концентрации кремния в доминирующем объеме слоя алмаза составляет от 1:20 до 20:1. Добавление газа-источника, содержащего кремний, противодействует негативному воздействию на цвет алмаза, оказываемому содержащимся в атмосфере ХОПФ-синтеза азота. Изобретение обеспечивает получение бесцветного, обладающего малым оптическим поглощением алмаза высокой чистоты. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 табл., 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 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 нанесения пленок на подложки, конкретно - к предварительной обработке подложек (нанесению центров зародышеобразования) для последующего роста поликристаллических алмазных пленок, применяемых в ядерной технике, в мощных непрерывных технологических CO₂-лазерах, в электрохимии. Способ включает создание суспензии с весовой концентрацией наноалмазных частиц в растворе на основе воды, выбираемой из соотношения K= ( _a/ _b)(r/R)³, подачу ее в газовый поток, имеющий скорость в сопле распылителя в диапазоне от 100 до 400 м/с для распыления суспензии наноалмазных частиц и нанесения их на подложку, установленную на расстоянии от распылителя, равном от одного до двух ее диаметров, в течение времени, определяемого из соотношения t=(Sr)/( ( _b/ _a)KQ), где К - весовая концентрация наноалмазных частиц в суспензии, вес.%; а - коэффициент, 1 10; _a - плотность наноалмазных частиц, _а=3.2 г/см³; _в - плотность воды, _в=1 г/см³; r - средний радиус наноалмазной частицы, r=(4÷15) нм; R - средний радиус распыляемых капель, R=(0.5÷10) мкм; t - время нанесения частиц, мин; - коэффициент пропорциональности, 0.05 0.1; S - площадь подложки, см²; Q - расход суспензии, Q=(0.06÷6.0) см³/мин. Технический результат заключается в повышении эффективности нанесения центров зародышеобразования алмазной фазы на подложку за счет повышения их поверхностной плотности и однородности нанесения при технологически целесообразном времени нанесения.

Изобретение относится к технологии получения бесцветного (то есть прозрачного для УФ-, видимого и ИК-излучения) монокристаллического алмаза с высокой скоростью роста. Способ включает регулирование температуры поверхности роста алмаза так, чтобы все градиенты температуры на поверхности роста алмаза не превышали примерно 20°С, и выращивание на поверхности роста монокристаллического алмаза химическим осаждением из газовой фазы в СВЧ-плазме при температуре роста в камере осаждения, атмосфера в которой содержит от примерно 8% до примерно 20% CH₄ на единицу H ₂ и от примерно 5% до примерно 25% О₂ на единицу СН₄. Способом, являющимся объектом настоящего изобретения, могут быть получены алмазы крупнее 10 карат. При использовании данного способа скорость роста может быть более 100 мкм/ч. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к производству полупроводниковых материалов, в частности к получению поликристаллического кремния осаждением на нагретые стержни-подложки в процессе водородного восстановления кремния из хлорсиланов. Устройство для крепления стержней-подложек 7 в реакторе снабжено металлическими охлаждаемыми токовводами 1, на конце которых выполнена резьба, по которой на токовводы установлены металлические переходники 2 с осевым коническим отверстием 3, сужающимся к нижней части, в осевое коническое отверстие 3 установлены два графитовых конусных клина 4 с конусностью по наружному диаметру, равной конусности конического отверстия переходника 2, на внутренней плоской поверхности графитовых конусных клиньев 4 по центральной оси выполнены продольные пазы 5, соответствующие поперечному сечению стержня-подложки 7, в которые по противолежащим граням установлены Г-образные металлические пластины 8, а высота графитовых конусных клиньев 4 превышает высоту конического отверстия 3 в переходнике 2. Технический результат изобретения заключается в увеличении производительности реактора за счет повышения надежности закрепления стержней-подложек в устройстве и сокращения промежуточных электрических контактов между токовводами и стержнями-подложками, а также в расширении технологических возможностей устройства и исключении необходимости выставки стержней-подложек в вертикальном положении при нижнем расположении токовводов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии производства гетероэпитаксиальных структур карбида кремния на кремнии, которые могут быть использованы в качестве подложек при изготовлении элементов полупроводниковой электроники, способных работать в условиях повышенных уровней радиации и высоких температур. Реактор для синтеза гетероэпитаксальных пленок карбида кремния на кремниевой подложке путем химического осаждения из газовой фазы включает кварцевую трубу с размещенным в ней контейнером 5 с подложкой 1, нагреватели 6 с резистивным или индукционным типом нагрева и средства подачи в зону синтеза компонентов пленки и водорода, при этом средство подачи водорода содержит активный водород и выполнено в виде трубок 9, расположенных в верхней и нижней стенках контейнера 5 и содержащих отверстия, направленные по нормали к подложке 1, а средство подачи компонентов пленки размещено в испарителе 10 с газораспределительным кольцом с отверстиями, через которые данные компоненты вводятся в зону синтеза параллельно подложке, при этом указанные средства подачи размещены отдельно друг от друга. Отличительная особенность реактора заключается в том, что нагреватели и подложки располагаются параллельно, образуя сэндвич. Данная конструкция позволяет более эффективно использовать излучение от каждого нагревателя. Синтез пленки карбида кремния осуществляют в условиях пониженного давления от 5·10² до 5·10^-2 Па на поверхности как минимум двух кремниевых подложек, имеющих температуру от 800 до 1380°С, и при температуре водорода выше температуры подложки и компонентов пленки как минимум на 100°С. Изобретение позволяет синтезировать высококачественные гетероэпитаксиальные монокристаллические пленки карбида кремния на кремнии при температурах до 1400°С. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса осаждения из газовой фазы кристаллических слоев на кристаллическую подложку. Устройство для осаждения, в частности, кристаллических слоев на, по меньшей мере, одну, в частности, кристаллическую подложку с образованной несколькими стеновыми частями 1, 2, 3, 4 технологической камерой 5, стеновые части 1, 2, 3, 4 которой электропроводны и стыкуются друг с другом с образованием контактов 2', 2'', 3', 3'' касания, с заключающим в себе стеновые части 1, 2, 3, 4 технологической камеры, состоящим из неэлектропроводного материала корпусом 6 реактора и с окружающей стеновые части 1, 2, 3, 4 технологической камеры нагревательной катушкой 7 высокой частоты, содержит расположенную между корпусом 6 реактора и стенками 1, 2, 3, 4 технологической камеры, выполненную в виде одной детали, массивную экранирующую нагревательную трубку 8, материал которой является электропроводным в такой степени, что она нагревается от вихревых токов, индуцированных созданным посредством катушки 7 высокой частоты высокочастотным полем, в значительном объеме подавляет высокочастотное поле и окружает технологическую камеру 5 таким образом, что стеновые части 1, 2, 3, 4 технологической камеры нагреваются с помощью теплового излучения. Изобретение позволяет предотвратить локальное нагревание в области зон касания отдельных стеновых частей технологической камеры, что обеспечивает внутри нее равномерный температурный профиль. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии получения сверхпрочного монокристалла алмаза, выращенного с помощью индуцированного микроволновой плазмой химического осаждения из газовой фазы. Способ включает размещение кристаллического зародыша алмаза в теплопоглощающем держателе, сделанном из вещества, обладающего высокой точкой плавления и высокой теплопроводностью, чтобы минимизировать температурные градиенты в направлении от края до края поверхности роста алмаза, управление температурой поверхности роста алмаза так, чтобы температура растущих кристаллов алмаза находилась в диапазоне примерно 1050-1200°С, выращивание монокристалла алмаза с помощью индуцированного микроволновой плазмой химического осаждения из газовой фазы на поверхности роста алмаза в камере осаждения, в которой атмосфера характеризуется соотношением азота к метану примерно 4% N₂/CH ₄, и проведение отжига монокристалла алмаза таким образом, что отожженный монокристалл алмаза имеет прочность, по меньшей мере, примерно 30 МПа м^1/2. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области химической технологии получения покрытий так называемых сверхпроводящих проводников второго поколения. Способ получения двухстороннего сверхпроводника второго поколения методом химического осаждения металлоорганических соединений из паровой фазы в трубчатом реакторе химического осаждения заключается в том, что сначала в трубчатом реакторе одновременно на две стороны движущейся длинномерной подложки осаждают из паров металлорганических соединений буферный слой при температуре 350-850°С, а затем, в указанном реакторе, одновременно на две стороны движущейся длинномерной подложки на нанесенный буферный слой осаждают из паров металлоорганических соединений сверхпроводящий слой при температуре 650-850°С, при этом нагрев трубчатого реактора осуществляют с помощью нагревательных элементов, расположенных вдоль внешней поверхности трубчатого реактора, давление в трубчатом реакторе поддерживают равным 0,1-100 Мбар, металлоорганические соединения предварительно испаряют в испарителе при температуре 150-300°С и газом-носителем подают в зону осаждения трубчатого реактора, движение подложки осуществляют со скоростью 1-10 м/час, а с двух противоположных сторон трубчатый реактор продувают газообразным потоком. Изобретение позволяет наносить буферный и сверхпроводящий слой одновременно на обе стороны длинномерной металлической ленты-носителя и тем самым удвоить величину критического тока единичного проводника, расширить выбор типов используемых подложек, снизить температуру осаждения при повышении качественных характеристик осаждаемых буферных и сверхпроводящих слоев, повысить давление проведения процесса. 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 ил.

Изобретение относится к технологии маркировки алмазного материала. Способ встраивания производственной марки или идентификационной метки в монокристаллический алмазный материал, полученный методом химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ), включает подготовку алмазной подложки и исходного газа, диссоциацию исходного газа, посредством чего обеспечивают процесс гомоэпитаксиального роста алмаза, и для получения производственной марки или идентификационной метки в синтетическом алмазном материале вводят в процессе синтеза контролируемым образом, по меньшей мере, одну допирующую добавку химического элемента, выбранного из группы, включающей азот, бор и кремний, в форме дефектных центров, испускающих при возбуждении излучение с характерной длиной волны и в такой концентрации, чтобы производственная марка или идентификационная метка при нормальных условиях наблюдения не была легко обнаруживаемой или не влияла на воспринимаемые качества алмазного материала, но была обнаруживаемой или становилась обнаруживаемой при освещении светом с длиной волны, возбуждающей дефектные центры, величина которой меньше упомянутой характерной длины волны излучения, испускаемого дефектными центрами, и видимой при условиях наблюдения, в которых это освещение не видимо для наблюдателя. Изобретение позволяет упростить определение синтетической природы алмазного материала. 2 н. и 50 з.п. ф-лы, 19 ил.