專利名稱：用于大規(guī)模氨熱制造氮化鎵晶棒的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及晶體生長材料的處理。更具體地，本發(fā)明提供一種通過氨堿性或氨酸性方法來大規(guī)模制造含鎵氮化物晶體和/或晶棒的設(shè)備和方法等。這種晶體和材料包括但不限于GaN、AlN、InN, InGaN, AlGaN和AlInGaN,以及用于制造塊體或圖案化襯底的其它材料。這種塊體或圖案化的襯底可用于各種應(yīng)用，包括光電子器件、激光器、發(fā)光二極管、太陽能電池、光電化學(xué)水分解和氫生產(chǎn)、光電檢測器、集成電路和晶體管以及其它器件。
背景技術(shù)：
包含氮化鎵的晶體材料用作制造常規(guī)光電子器件例如藍色發(fā)光二極管和激光器的起始點。這種光電子器件通常在與沉積的氮化物層的組成不同的藍寶石或碳化硅襯底上來制造。在常規(guī)金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法中，在氣相中由氨和有機金屬化合物進行GaN的沉積。雖然是成功的，但是實現(xiàn)的常規(guī)生長速率使得難以提供GaN材料的塊體層。此外，位錯密度也高并導(dǎo)致光電子器件性能較差。已經(jīng)提出其它方法來獲得塊體單晶氮化鎵。這種方法包括使用采用氣相的鹵化物和氫化物外延沉積并稱為氫化物氣相處延法(HVPE) [" Growth and characterization offrees tanding GaN substrates" K. Motoku 等人 Journal of Crystal Growth 237-239,912(2002)]。然而HVPE方法存在不足。在一些情況下，塊體單晶鎵氮化物的品質(zhì)通常由于位錯密度、應(yīng)力等問題而不足以用于高品質(zhì)激光二極管。此外，作為每次一個或者每次數(shù)個的方法，如此產(chǎn)生的晶片傾向于昂貴并難以制造。已經(jīng)提出使用超臨界氨的方法。Peters已經(jīng)描述氮化鋁的氨熱合成[J. Cryst. Growth 104,411-418(1990)]。特別地，R. Dwilinski等人已經(jīng)表明能夠通過由鎵和氨合成來獲得良好晶體的氮化鎵，條件是后者包含堿金屬氨化物(KNH2或LlNH2)。以下文獻中描述了這些和其它方法"AMM0N0 method of BN, AIN, and GaN synthesis andcrystal growth " , Proc. EGff-3, Warsaw, Jun. 2224,1998, MRS Internet Journal ofNitride Semiconductor Research,http://nsr. mii. mrs. org/3/25," Crystal growth ofgallium nitride in supercritical ammonia" J. W. Kolis 等人，J. Cryst. Growth 222,431-434 (2001)，以及 J. ff. Kolis 等人的 Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 495，367-372 (1998)。然而，使用這些超臨界氨處理，無法實現(xiàn)塊體單晶鎵氮化物的大規(guī)模制備。關(guān)于其它晶體材料，石英晶體加上幾種其它氧化物晶體組合物在商業(yè)上大規(guī)模制造，高效和安全操作水熱處理的方法是本領(lǐng)域公知的。然而，操作高壓氨提供了許多附加挑戰(zhàn)，目前適合于大規(guī)模制造氮化鎵晶棒的氨熱處理設(shè)備的說明還未知。由上可知，非常需要大規(guī)模氨熱晶體制造的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供涉及晶體生長材料處理的方法。更具體地，本發(fā)明提供一種通過氨堿性或氨酸性方法來大規(guī)模制造含鎵氮化物晶體和/或晶棒的設(shè)備和方法等。這種晶體和材料包括但不限于GaN、AIN、InN、InGaN, AlGaN和AlInGaN，以及用于制造塊體或圖案化襯底的其它材料。這種塊體或圖案化的襯底可用于各種應(yīng)用，包括光電子器件、激光器、發(fā)光二極管、太陽能電池、光電化學(xué)水分解和氫生產(chǎn)、光電檢測器、集成電路和晶體管以及其它器件。在一個具體的實施方案中，本發(fā)明提供用于生長包含氮化鎵的材料的高壓反應(yīng)器系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括第一安全殼(primary containment)結(jié)構(gòu)。所述系統(tǒng)還包括包括生長區(qū)和進料區(qū)的高壓裝置。所述高壓反應(yīng)器包括高壓外殼。在一個具體的實施方案中，高壓裝置設(shè)置于第一安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述系統(tǒng)還具有與第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排氣系統(tǒng)。在一個優(yōu)選實施方案中，排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除源自至少0. 3升氨液體的氨氣。在一個具體的實施方案中，本發(fā)明提供用于生長包含氮化鎵的材料的高壓系統(tǒng)的操作方法。所述方法包括提供包括生長區(qū)和進料區(qū)的高壓裝置。高壓反應(yīng)器包括高壓外殼并設(shè)置于第一安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述方法包括操作與第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除源自至少0. 3升氨液體的氨氣。使用本發(fā)明相對于之前存在的方法具有優(yōu)勢。特別地，本發(fā)明提供一種用于晶體例如GaN、AIN、InN、InGaN和AlInGaN等生長的高壓裝置的成本有效和安全的系統(tǒng)。在一個具體的實施方案中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以利用相對簡單和成本有效進行制造的部件來操作。取決于實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以使用本領(lǐng)域常規(guī)材料和/或方法制造。根據(jù)一個具體的實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法使得能夠在極端壓力和溫度條件下以體積大于3升、大于10升、大于30升、大于100升以及大于升300的批次進行成本有效的晶體成長和材料處理。在一個優(yōu)選實施方案中，所述系統(tǒng)允許有毒氣體例如氨等的安全包封并且包含在裝置中經(jīng)受高壓的氣體。取決于實施方案，可實現(xiàn)這些益處中的一種或更多種。在整個本說明書中并且特別在下文可描述這些和其它益處。本發(fā)明在已知處理技術(shù)的范圍內(nèi)實現(xiàn)這些益處等。然而，通過參考說明書的后續(xù)部分和附圖，可進一步理解本發(fā)明的性質(zhì)和益處。


圖I為本發(fā)明一個實施方案的簡單示意圖；圖2為本發(fā)明另一個實施方案的簡單示意圖；和圖3為氨的簡單等容線，顯示壓力隨溫度和填充百分比的變化。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供涉及晶體生長材料處理的方法。更具體地，本發(fā)明提供一種通過氨堿性或氨酸性方法來大規(guī)模制造含鎵氮化物晶體和/或梨晶的設(shè)備和方法等。這種晶體和材料包括但不限于GaN、AIN、InN、InGaN, AlGaN和AlInGaN，以及用于制造塊體或圖案化襯底的其它材料。這種塊體或圖案化的襯底可用于各種應(yīng)用，包括光電子器件、激光器、發(fā)光二極管、太陽能電池、光電化學(xué)水分解和氫生產(chǎn)、光電檢測器、集成電路和晶體管以及其它器件。在后續(xù)的討論中，氨熱晶體樹脂裝置描述為垂直定位的。在另一實施方案中，以水平定位或者以在垂直和水平之間的傾角定位的替代垂直定位的裝置，并且可搖擺以促進、高壓裝置內(nèi)超臨界流體的對流。本發(fā)明方法可與可密封容器和高壓裝置結(jié)合使用。代表性可應(yīng)用裝置的實例包括高壓釜，如美國專利7，160, 388以及日本專利公開JP2005289797和JP2007039321中所述，通過引用將其全部并入本文。代表性的可應(yīng)用裝置的其它實例包括內(nèi)部加熱裝置，如美國專利7，101,433,7, 125,453和美國專利申請61/073，687、61/087，122、12/334，418、12/133，365和12/133，364中所述，通過引用將其全部并入本文。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到其它變化、改變和替代。

用于氮化鎵晶棒大規(guī)模氨熱制造的裝置或設(shè)備的一部分示意性地示于圖I。高壓反應(yīng)器110可包括腔室或包封區(qū)102，其中材料例如氮化鎵可在超臨界氨中進行處理。反應(yīng)器110可包括具有頂部封蓋106的高壓釜。反應(yīng)器110可包括高強度外殼104并且可包括頂部法蘭或封蓋106、以及底部法蘭或封蓋108。反應(yīng)器110可通過一個或更多個板112、柱114等機械支撐。根據(jù)一個具體的實施方案，反應(yīng)器110能夠包含液體或超臨界氨批料，其體積大于0. 3升、大于I升、大于約3升、大于4. 5升、大于約10升、大于30升、大于100升、或大于300升。反應(yīng)器110的外徑可為4英寸 約100英寸，或為約12英寸 約48英寸。反應(yīng)器110的高度可為約6英寸 約500英寸，或為約24英寸 約120英寸。還可提供液壓缸116以有助于法蘭、包封區(qū)(物)或高壓反應(yīng)器的其它部件的移動。反應(yīng)器110和輔助部件可置于凹坑120中。凹坑120可襯有鋼加強的混凝土?；炷料鄬τ诎伎拥谋砻娴暮穸葹橹辽?英寸、至少4英寸、至少8英寸、至少12英寸、至少18英寸或至少24英寸。可選擇混凝土厚度，使得在不太可能的高壓反應(yīng)器突發(fā)故障和破裂的情況下產(chǎn)生的高速碎片可部分穿入，但是不會被碎片穿孔?；炷量杀讳撎装鼑０伎涌苫旧蠜]有完全穿透所述厚度的開口或裂縫以使得其為氣密性的。凹坑可襯有襯里或涂層。襯里或涂層可為氣密性的。襯里可包括以下中的至少一種不銹鋼、鋼、鐵合金、鎳合金、鈷合金、銅合金、聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧基漆、硅酮基密封劑、陶瓷磚、灰漿或瓷等。凹坑可在下部處具有排泄道以允溢出的流體可容易地移除。凹坑可具有排出泵以允許流體除去或溢出。作為針對高速碎片的附加保護，可靠近反應(yīng)器110設(shè)置一片或更多片的裝甲板130。裝甲板可包括鋼、鐵合金、鎳合金、鈷合金、陶瓷、混凝土、凱夫拉爾(杜邦公司的商標(biāo))、陶瓷或碳纖維、復(fù)合材料或多層結(jié)構(gòu)。凹坑可覆蓋有可移動的第一封蓋140。第一封蓋140和凹坑120 —起可組成用于高壓反應(yīng)器110的第一安全殼結(jié)構(gòu)。第一封蓋140可相對于凹坑構(gòu)成空氣密封，使得通過泄露或突然破裂釋放的氨并不釋放進入房間中、從而可能危害操作者。第一封蓋140可裝有出口管142和入口管144。在高壓反應(yīng)器操作期間，吹掃氣體例如氮氣或氬氣可注入入口管144而通過出口管142排出。出口管142可裝有氨傳感器146以檢測高壓裝置的泄漏，允許在可能的危險條件發(fā)展之前借助于電控制系統(tǒng)148的電信號而對高壓反應(yīng)器停止供電。氨傳感器146可與報警系統(tǒng)連接，以在泄漏時給操作者提供警報。排氣系統(tǒng)可包括出口管142和氨傳感器146。出口管142可與氨洗滌器系統(tǒng)和/或空氣稀釋系統(tǒng)(未顯示)連接。根據(jù)一個具體實施方案，排氣系統(tǒng)可設(shè)置為基本上除去所有的源自至少0. 3升、至少I升、至少3升、至少4. 5升、至少10升、至少30升、至少100升或至少300升氨液體的氨氣。凹坑120還可具有第二封蓋150，作為氨泄漏時的附加保護。第二封蓋150可設(shè)有排泄口 152。排泄口 152可與排風(fēng)扇連接，其提供連續(xù)或間歇的吹掃空氣流動，使得任何泄漏的氨可被夾帶在吹掃空氣中并在其可損害操作者之前被除去。
反應(yīng)器站可還提供有升降機180或其它適合的獲取裝置。升降機180可從靠近建筑物或設(shè)備頂部的軌道懸垂并且可水平和垂直移動。升降機180能夠在凹坑內(nèi)部或上部提升一個或多個部件，所述部件包括反應(yīng)器110。升降機180可水平移動來為彼此靠近設(shè)置的兩個或更多個凹坑中的反應(yīng)器來服務(wù)。在一個具體的實施方案中，至少四個具有反應(yīng)器的凹坑按行布置并且可通過共用的升降機來服務(wù)。在其它實施方案中，至少六個、八個、十個、十五個或二十個具有反應(yīng)器的凹坑按行布置或者緊靠并可通過共用的升降機服務(wù)。當(dāng)然，可以有其它變化、改變和替代。在另一實施方案中，用于氮化鎵晶棒大規(guī)模氨熱制造的裝置或設(shè)備中的單反應(yīng)器站200示意性地示于圖2。高壓反應(yīng)器210可包括其中材料例如氮化鎵可在超臨界氨中進行處理的腔室或包封區(qū)202。反應(yīng)器210還可包括高強度外殼204，并可包括頂部法蘭或封蓋206以及底部法蘭或封蓋208。反應(yīng)器210可通過一個或更多個板212、柱214等來機械支撐。至少一個柱214可與地板螺栓連接。根據(jù)一個具體的實施方案，反應(yīng)器210能夠包含液體或超臨界的氨批料，其體積大于0. 3升、大于I升、大于3升、大于10升、大于30升、大于100升或大于300升。反應(yīng)器210的外徑可為4英寸 約100英寸,或約12英寸 約48英寸。反應(yīng)器210的高度可為約6英寸 約500英寸，或約24英寸 約120英寸。還可提供液壓缸216以有助于法蘭、包封區(qū)或高壓反應(yīng)器的其它部件的移動。反應(yīng)器210和輔助部件可包封于保護殼240內(nèi)。保護殼240可包括不銹鋼、鋼、鐵基合金、鋁、鋁基合金、鎳、鎳基合金、聚碳酸酯、聚氨酯、乙烯、聚氯乙烯、Kevlar (杜邦公司的商標(biāo))、碳纖維、陶瓷纖維、復(fù)合材料、多層結(jié)構(gòu)等。保護殼240的厚度可為約0. 05英寸 約6英寸?；蚣s0.12英寸 約2英寸。保護殼240可為氣密性的或可允許一些氣體泄漏。保護殼240可包括用于出入的門，可包括用于打開的鉸鏈作為抓斗型結(jié)構(gòu)，并且可包括至少一個緊固件，用于將兩個或更多個部件例如終端板固定在一起。保護殼240和地板(反應(yīng)器210可固定于此)一起可用作第一安全殼結(jié)構(gòu)。作為針對高速碎片的附加保護，靠近反應(yīng)器210可放置裝一片或更多片的裝甲板230。裝甲板可包括鋼、鐵合金、鎳合金、鈷合金、陶瓷、混凝土、陶瓷或碳纖維、復(fù)合材料或多層結(jié)構(gòu)。保護殼240可設(shè)置有出口管242和入口管244。在高壓反應(yīng)器操作期間，吹掃氣體例如氮氣或氬氣可注入入口管244并通過出口管242排出。在反應(yīng)器210操作期間，保護殼240可保持壓力低于環(huán)境壓力，使得氨泄漏不從保護殼240逸出或者危及操作者。出口管242可設(shè)置有氨傳感器246以檢測高壓裝置的泄漏，允許在可能的危險條件發(fā)展之前借助于電控制系統(tǒng)248的電信號而對高壓反應(yīng)器停止供電。出口管242可與氨洗滌器系統(tǒng)和/或空氣稀釋系統(tǒng)(未顯示)連接。氨傳感器246可與報警系統(tǒng)連接，以在泄漏時給操作者提供警報。排氣系統(tǒng)可包括出口管242和氨傳感器246。根據(jù)一個具體實施方案，排氣系統(tǒng)可設(shè)置為基本上除去所有的源自至少0. 3升、至少I升、至少3升、至少4. 5升、至少10升、至少30升、至少100升或至少300升氨液體的氨氣。反應(yīng)器站200可還具有第二殼250，作為氨泄漏時的附加保護。第二殼250可設(shè)有排氣口 252。排泄出口 252可與排風(fēng)扇連接，其提供連續(xù)或間歇的吹掃空氣流動，使得任何泄漏的氨可被夾帶在吹掃空氣中和在其可損害操作者之前被除去。在一 個具體的實施方案中，排泄設(shè)置為除去任何有毒氣體例如氨至對于操作者暴露預(yù)定24小時時間、幾個小時、I小時或幾分鐘內(nèi)安全的水平，這取決于實施方案。當(dāng)然，可以有其它變化、改變和替代。
反應(yīng)器站200可還提供有升降機280。升降機280可從靠近建筑物或設(shè)備或保護殼240的頂部的軌道懸垂并且可水平和垂直移動。升降機280可能夠提升一個或更多個反應(yīng)器站部件，包括反應(yīng)器210。升降機280可水平移動來為兩個或更多個反應(yīng)器站服務(wù)。在一個具體的實施方案中，至少四個反應(yīng)器站按行布置并且可通過共用的升降機服務(wù)。在其它實施方案中，至少六個、八個、十個、十五個或二十個反應(yīng)器站按行布置或者緊靠并可通過共用的升降機來服務(wù)。大規(guī)模氨熱處理或晶體生長的工藝要求可由氨狀態(tài)方程估計[參見URLhttp://webbook. nist. gov/chemistry/fluid/1。由 National Institute for Standardsand Technology列表的數(shù)據(jù)可能沒有延伸至期望條件的高溫度和壓力，但是可通過NIST列出的數(shù)據(jù)的多項式擬合隨后進行外推來估計。列出的數(shù)據(jù)假定沒有氨的解離。然而，在氨熱處理條件下，可發(fā)生一些氨解離(分解)為氮氣和氫l/2N2+3/2H2 = NH3氨形成反應(yīng)(其逆反應(yīng)為分解)平衡常數(shù)Keq可由形成自由能AG。來計算，形成自由能 A G。由例如 Barin, Thermochemical Data of Pure Substances, 3rd edition (VCH,Weinheim, 1993)列出的熱力學(xué)數(shù)據(jù)來計算。假定達到平衡，氨、氫和氮的分壓可通過假定各組分a的分壓Pa近似等于它們的逸度fa和等于它們各自的摩爾分?jǐn)?shù)乘以未解離的氨初始壓力來估計。
權(quán)利要求
1.一種用于生長包含氮化鎵的材料的高壓反應(yīng)器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一安全殼結(jié)構(gòu)； 包括生長區(qū)和進料區(qū)的高壓裝置，所述高壓反應(yīng)器包括高強度外殼，所述高壓裝置設(shè)置于所述第一安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)； 與所述第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除源自至少0. 3升氨液體的氨氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與所述高壓裝置連接的入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置為高壓釜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置為內(nèi)部加熱的高壓裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)與外部區(qū)域基本上密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述第一安全殼結(jié)構(gòu)的一個或更多個空間區(qū)域內(nèi)的一個或更多個傳感器，所述一個或更多個傳感器與報警系統(tǒng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述一個或更多個傳感器與電控制系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括基本上包封所述第一安全殼結(jié)構(gòu)的第二安全殼結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)設(shè)置在土工結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述土工結(jié)構(gòu)包括在地面的一部分上提供的泥土。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)包括金屬材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)包括混凝土材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除基本上全部源自至少4.5升氨液體的氨氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置相對于重力垂直定位。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置水平定位。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置具有在水平定位和垂直定位之間的斜角。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置包括內(nèi)部加熱元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置包括外部加熱裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置設(shè)置為保持一定體積的氨液體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述體積大于約0.3升、大于約I升、大于約3升、大于約10升、大于約30升、大于約100升或大于約300升。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)設(shè)置為基本上或部分地在土工結(jié)構(gòu)的一部分的內(nèi)部的空間區(qū)域內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述土工結(jié)構(gòu)包括凹坑。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)包括鋼加強的混凝土。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述鋼加強的混凝土具有至少2英寸、至少4英寸、至少8英寸、至少12英寸、至少18英寸或至少24英寸的混凝土厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述鋼加強的混凝土包括包圍所述混凝土的鋼套。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第一安全殼結(jié)構(gòu)包括襯里，所述襯里由至少選自以下的材料制成不銹鋼、鋼、鐵合金、鎳合金、鈷合金、銅合金、聚氨酯、Kevlar、聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧基漆、硅酮基密封劑、陶瓷磚、灰漿或瓷。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與所述第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排泄區(qū)。
27.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與所述排泄區(qū)連接的泵。
28.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系 統(tǒng)，還包括與所述第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的吹掃管線。
29.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與所述高壓裝置可操作地連接的升降機。
30.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置與所述安全殼結(jié)構(gòu)的一個或更多個部分基本連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置為包封所述高壓裝置的保護殼，所述保護殼由至少選自以下的材料制成不銹鋼、鋼、鐵基合金、鋁、鋁基合金、鎳、鎳基合金、Kevlar、聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯、碳纖維、陶瓷纖維、復(fù)合材料或多層結(jié)構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置于所述高壓裝置的外部區(qū)域附近的一片或更多片裝甲板。
33.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除氨氣至一定水平，在該水平下操作者暴露的期間小于二十四小時是安全的。
34.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置為至少四個高壓裝置中的之一。
35.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述高壓裝置為至少十個高壓裝置中的之一。
36.一種操作用于生長包含氮化鎵的材料的高壓系統(tǒng)的方法，所述方法包括 提供包括生長區(qū)和進料區(qū)的高壓裝置，所述高壓反應(yīng)器包括高壓外殼，所述高壓裝置設(shè)置于第一安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)；和 操作與所述第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除源自至少0. 3升氨液體的氨氣。
全文摘要
本發(fā)明為用于大規(guī)模氨熱制造氮化鎵晶棒的裝置和方法。一種操作用于生長包含氮化鎵的材料的高壓系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供包括生長區(qū)和進料區(qū)的高壓裝置。高壓反應(yīng)器包括高壓外殼并設(shè)置于第一安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述方法包括操作與第一安全殼結(jié)構(gòu)連接的排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)設(shè)置為移除源自至少0.3升氨液體的氨氣。
文檔編號C30B29/40GK102644115SQ20111004366
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者馬克·P·德伊夫林 申請人:Soraa有限公司