PL207400B1

Method of and apparatus for obtaining voluminous, gallium containing, monocrystalline nitride

Abstract

Method of manufacturing aluminum nitride bulk single crystal comprises: (1) forming supercritical solvent using alkali metal ion in an autoclave (1) with a convection controller (2) installed; (2) dissolving feed stock in the solvent to produce supercritical solution; and (3) crystallizing aluminum nitride. Method of manufacturing aluminum nitride bulk single crystal comprises: (1) forming supercritical solvent using alkali metal ion in an autoclave (1) with a convection controller (2) installed; (2) dissolving feed stock in the solvent to produce supercritical solution; and (3) crystallizing aluminum nitride on a seed surface simultaneously or individually where the autoclave is loaded in a furnace unit (4) with a heating (5) or a cooling device (6) and the crystallization of the aluminum nitride is excellent. The bulk single crystal can be applied as an optical element substrate e.g. a laser diode utilizing a nitride semiconductor.

PL207400B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 7

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today

22 claims: 2 independent, 20 dependent

  1. 1
    Patent claims Zastrzeżenia patentowe 1. A method for obtaining volumetric monocrystalline nitride containing gallium, carried out in an autoclave under supercritical conditions, characterized by that it is carried out in an ammonium-alkaline solvent containing ammonia and / or its inorganic derivatives and alkali metal ions, with a molar ratio of alkali metal ions to other components in a supercritical solvent not exceeding 1:2 and comprises dissolving the gallium-containing source material, forming a supercritical solution, and crystallizing the gallium-containing nitride from this solution on the seed surface at a temperature higher than the dissolution temperature. 1. Sposób otrzymywania objętościowego monokrystalicznego azotku zawierającego gal, prowadzony w autoklawie, w warunkach nadkrytycznych, znamienny tym, że jest realizowany w amono-zasadowym środowisku rozpuszczalnika zawierającego amoniak i/lub jego nieorganiczne pochodne oraz jony metali alkalicznych, przy stosunku molowym jonów metali alkalicznych do pozostałych składników w nadkrytycznym rozpuszczalniku nieprzekraczającym 1 : 2 i obejmuje rozpuszczenie materiału źródłowego zawierającego gal, utworzenie roztworu nadkrytycznego oraz krystalizację azotku zawierającego gal z tego roztworu na powierzchni zarodka w temperaturze wyższej niż dla rozpuszczania.
  2. 18
    Device for obtaining monocrystalline nitride containing gallium, characterized by having an autoclave (1) for the production of a supercritical solvent, equipped with a convection flow setting (2), embedded inside a furnace or a set of ovens (4), equipped or equipped with heating devices ( 5) and / or cooling devices (6), the furnace or set of furnaces (4) having a high-temperature zone coinciding with the crystallization zone (14) of the autoclave (1), having heating devices (5) and a low temperature zone coinciding with the dissolution zone (13) of the autoclave (1), with heating (5) and / or cooling devices (6). 18. Urządzenie do otrzymywania monokrystalicznego azotku zawierającego gal, znamienne tym, że ma autoklaw (1) do wytworzenia nadkrytycznego rozpuszczalnika, wyposażony w instalację (2) do ustalenia przepływu konwekcyjnego, osadzony wewnątrz pieca lub zespołu pieców (4), wyposażonego lub wyposażonych w urządzenia grzejne (5) i/lub urządzenia chłodzące (6), przy czym piec lub zespół pieców (4) ma strefę wysokotemperaturową, pokrywającą się ze strefą krystalizacji (14) autoklawu (1), posiadającą urządzenia grzejne (5) oraz strefę niskotemperaturową, pokrywającą się ze strefą rozpuszczania (13) autoklawu (1), z urządzeniami grzejnymi (5) i/lub chłodzącymi (6).