[发明专利]低基面位错块体生长的SiC晶片

权利要求书

1.一种高质量SiC单晶晶片，该晶片具有至少约3英寸的直径和至少一连续平方英寸的表面积，该表面积具有小于约500cm^-2的基面位错密度。

2.根据权利要求1的SiC晶体，其中所述至少一连续平方英寸的表面积具有小于约100cm^-2的基面位错密度。

3.根据权利要求1的SiC晶体，其中所述至少一连续平方英寸的表面积具有小于约50cm^-2的基面位错密度。

4.根据权利要求1的SiC晶体，其具有选自3C、4H、6 H、2H和15R的多型。

5.根据权利要求1的高质量半导体晶片，其具有4H多型，并且在其表面上基面位错密度为约50-约500cm^-2。

6.根据权利要求1或权利要求5的高质量半导体晶片，其包含在所述碳化硅晶片的所述表面上的III族氮化物外延层。

7.根据权利要求6的半导体前驱体晶片，其中所述III族氮化物层选自GaN、AlGaN、AlN、AlInGaN、InN、AlInN及其混合物。

8.多个半导体器件前驱体，其包含：

根据权利要求5的碳化硅晶片；和

在所述晶片某些部分上的多个相应的III族氮化物外延层。

9.根据权利要求8的多个半导体器件前驱体，其中：

所述块体单晶具有互相对置的相应的第一表面和第二表面；和

每个所述器件包含，

位于衬底上的外延层，所述层具有用于将外延层制成第一传导型的合适的掺杂原子的浓度，和各个源极、沟道和漏极部分；

在所述沟道部分上的金属氧化物层；和

在所述金属氧化物层上的金属栅极接触，该金属栅极接触用于在向所述金属栅极接触施加偏压时形成有源沟道。

10.根据权利要求8的多个半导体器件前驱体，其中：

所述块体单晶具有互相对置的相应的第一表面和第二表面；和

每个所述器件包含：

在所述衬底上的导电沟道；

在所述导电沟道上的源极和漏极；和

在所述导电沟道上的所述源极和所述漏极之间的金属栅极接触，该金属栅极接触用于在向所述金属栅极接触施加偏压时形成有源沟道。

11.根据权利要求1或权利要求5的半导体晶片，其还包含位于所述晶片的第一表面上的多个结型场效应晶体管。

12.根据权利要求1或权利要求5的半导体晶片，其还包含位于所述晶片的第一表面上的多个异质场效应晶体管。

13.根据权利要求1或权利要求5的半导体晶片，其还包含位于所述晶片的所述表面上的多个二极管。

14.形成高质量SiC单晶晶片的方法，该方法包括：

形成直径略大于3英寸的SiC梨晶，和

在偏离0001面约2-12度之间将该梨晶切成具有至少一连续平方英寸表面积的晶片，在每一晶片上该表面积具有小于约500cm^-2的基面位错密度。

15.根据权利要求14的方法，其中形成SiC梨晶的步骤包括形成具有至少一连续平方英寸的表面积的梨晶，该表面积具有小于约200cm^-2的基面位错密度。

16.据权利要求14的方法，其中形成SiC梨晶的步骤包括形成具有至少一连续平方英寸的表面积的梨晶，该表面积具有小于约100cm^-2的基面位错密度。

17.根据权利要求14的方法，其中形成SiC梨晶的步骤包括形成具有至少一连续平方英寸的表面积的梨晶，该表面积具有小于约5cm^-2的基面位错密度。    

18.权利要求14的方法，其还包括通过计数在晶片的显露出的表面上的总基面位错数目来计数基面位错。

19.根据权利要求14的方法，其还包括将SiC晶片抛光。

20.根据权利要求14的方法，其中形成SiC梨晶的步骤包括SiC的籽晶升华生长。