A method utilizes sputter transport techniques to produce arrays or layers
of self-forming, self-oriented columnar structures characterized as
discrete, single-crystal Group III nitride posts or columns on various
substrates. The columnar structure is formed in a single growth step, and
therefore does not require processing steps for depositing, patterning,
and etching growth masks. A Group III metal source vapor is produced by
sputtering a target, for combination with nitrogen supplied from a
nitrogen-containing source gas. The III/V ratio is adjusted or controlled
to create a Group III metal-rich environment within the reaction chamber
conducive to preferential column growth. The reactant vapor species are
deposited on the growth surface to produce single-crystal M.sup.III N
columns thereon. The columns can be employed as a strain-relieving
platform for the growth of continuous, low defect-density, bulk materials.
Additionally, the growth conditions can be readjusted to effect columnar
epitaxial overgrowth, wherein coalescence of the Group III nitride
material occurs at the tops of the columns, thereby forming a
substantially continuous layer upon which additional layers can be
deposited. The intervening presence of the column structure mitigates
thermal mismatch stress between substrates, films, or other layers above
and below the columns. A high deposition rate sputter method utilizing a
non-thermionic electron/plasma injector assembly is provided to carrying
out one or more of the growth steps.
Un metodo utilizza polverizza le tecniche di trasporto per produrre gli allineamenti o gli strati delle strutture colonnari auto-formanti e auto-orientate caratterizzate come alberini o colonne del singolo-cristallo e discreti del gruppo III del nitruro sui vari substrati. La struttura colonnare è formata ad un singolo punto di sviluppo e quindi non richiede le fasi di lavorazione per depositare, il modello ed incidere delle mascherine all'acquaforte di sviluppo. Un vapore di fonte del metallo del gruppo III è prodotto tramite la polverizzazione dell'obiettivo, dato che la combinazione con azoto fornito da un gas contenente azoto di fonte. Il rapporto di III/V è registrato o controllato per generare un ambiente metallo-ricco del gruppo III all'interno dell'alloggiamento di reazione tendente a sviluppo preferenziale della colonna. Le specie del vapore del reattivo sono depositate sulla superficie di sviluppo per produrre le colonne del singolo-cristallo M.sup.III N su ciò. Le colonne possono essere impiegate come piattaforma strain-relieving per lo sviluppo di difetto-densità continua e bassa, materiali alla rinfusa. Ulteriormente, gli stati di sviluppo possono essere riadattati alla crescita eccessiva epitassiale colonnare di effetto, in cui la coalescenza del materiale del nitruro del gruppo III si presenta alle parti superiori delle colonne, quindi formanti uno strato sostanzialmente continuo su cui gli strati supplementari possono essere depositati. La presenza d'intervento della struttura della colonna attenua lo sforzo termico del disadattamento fra i substrati, le pellicole, o altri strati sopra e sotto le colonne. Un alto tasso di deposito polverizza il metodo che utilizza un iniettore che non-termoionico di electron/plasma il complessivo è fornito ad uno o più d'avanzamento dei punti di sviluppo.
