The subject invention pertains to a method and device for producing large
area single crystalline III-V nitride compound semiconductor substrates
with a composition Al.sub.x In.sub.y Ga.sub.1-x-y N (where
0.ltoreq.x.ltoreq.1, 0.ltoreq.y.ltoreq.1, and 0.ltoreq.x+y.ltoreq.1). In a
specific embodiment, GaN substrates, with low dislocation densities
(.about.10.sup.7 cm.sup.2) can be produced. These crystalline III-V
substrates can be used to fabricate lasers and transistors. Large area
free standing single crystals of III-V compounds, for example GaN, can be
produced in accordance with the subject invention. By utilizing the rapid
growth rates afforded by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and growing on
lattice matching orthorhombic structure oxide substrates, good quality
III-V crystals can be grown. Examples of oxide substrates include
LiGaO.sub.2, LiAlO.sub.2, MgAlScO.sub.4, Al.sub.2 MgO.sub.4, and
LiNdO.sub.2. The subject invention relates to a method and apparatus, for
the deposition of III-V compounds, which can alternate between MOVPE and
HVPE, combining the advantages of both. In particular, the subject hybrid
reactor can go back and forth between MOVPE and HVPE in situ so that the
substrate does not have to be transported between reactor apparatus and,
therefore, cooled between the performance of different growth techniques.
Die vorbehaltliche Erfindung betrifft eine Methode und eine Vorrichtung für das Produzieren großer Bereich der einzelnen kristallenen III-V Verbindungshalbleitersubstrate des Nitrids mit einem Aufbau Al.sub.x In.sub.y Ga.sub.1-x-y N (wo 0.ltoreq.x.ltoreq.1, 0.ltoreq.y.ltoreq.1 und 0.ltoreq.x+y.ltoreq.1). In einer spezifischen Verkörperung können GaN Substrate, mit niedrigen Versetzungsdichten (about.10.sup.7 cm.sup.2) produziert werden. Diese kristallenen III-V Substrate können benutzt werden, um Laser und Transistoren zu fabrizieren. Großer Bereich freie stehende einzelne Kristalle der III-V Mittel, z.B. GaN, können in Übereinstimmung mit der vorbehaltlichen Erfindung produziert werden. Indem man die schnellen Wachstumsraten verwendet, die durch Hydriddampf-Phase Epitaxie (HVPE) geleistet werden und auf Gitteranpassung orthorhombic Strukturoxidsubstraten, können gute wächst, Qualitäts-III-V Kristalle gewachsen werden. Beispiele der Oxidsubstrate schließen LiGaO.sub.2, LiAlO.sub.2, MgAlScO.sub.4, Al.sub.2 MgO.sub.4 und LiNdO.sub.2 mit ein. Die vorbehaltliche Erfindung bezieht auf einer Methode und einem Apparat, denn der Absetzung der III-V Mittel, die zwischen MOVPE und HVPE wechseln können und kombiniert die Vorteile von beiden. Insbesondere kann der vorbehaltliche hybride Reaktor zwischen MOVPE und HVPE hin und her in situ gehen, damit das Substrat nicht zwischen Reaktorapparat transportiert werden und zwischen die Leistung der unterschiedlichen Wachstumtechniken folglich abgekühlt werden muß.
