Выращивание монокристаллов из расплавов с использованием расплавленных растворителей: ..с использованием в качестве растворителя компонента кристаллической композиции – C30B 9/06

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 в лазерной технике при изготовлении преобразователей частоты лазерного излучения. Готовят шихту состава, определенного областью АВС диаграммы трехкомпонентной смеси Li₂О-В₂О₃-МоО₃ , где координаты составов определены следующими точками, мол. доли: A: Li₂O - 0,24; В₂О₃ - 0,60; МоО₃ - 0,16; B: Li₂O - 0,20; В ₂O₃ - 0,20; МоО₃ - 0,60; С: Li ₂O - 0,3; В₂О₃ - 0,13; МоО₃ - 0,57. Шихту перемешивают и загружают в печь с двумя и более зонами нагрева. Расплавление ведут порциями при 850°С. Раствор-расплав выдерживают при перемешивании, затем охлаждают до температуры на 5°С выше температуры насыщения, вносят затравку и выращивают кристалл при снижении температуры путем управления скоростями снижения температуры индивидуально на каждой из зон печи по нелинейному графику с увеличением скорости роста кристалла. Скорость снижения температуры на различных зонах печи может быть одинаковой (синхронный принцип) или различной (асинхронный принцип). Получают совершенные кристаллы массой не менее 400 г с незначительными включениями в периферийной зоне. До 90% общего объема кристалла пригодно для использования в нелинейной оптике. 5 ил.