[发明专利]用于利用含碳纤维材料生长III族氮化物晶体的设备和通过其生长的III族氮化物

权利要求书

1.用于生长晶体的设备，包括：

(a)反应器容器，包括至少一个腔体，所述至少一个腔体用于包含用于生长晶体的材料；

(b)其中所述反应器容器利用含碳纤维材料作为结构元件，包含用于在所述晶体生长所需的压力或温度下生长所述晶体的所述材料。

2.权利要求1所述的设备，其中所述含碳纤维材料包括碳纤维或碳纤维复合物，其中所述复合物的基质可由碳、环氧树脂、聚合物、陶瓷、金属、玻璃、有机或无机化合物组成。

3.权利要求1所述的设备，其中压力范围为约20atm至约40000atm，并且温度范围为约50℃至约3000℃。

4.权利要求1所述的设备，其中所述含碳纤维材料封装所述反应器容器的至少一个组件。

5.权利要求4所述的设备，其中应力从所述被封装组件传递至所述含碳纤维材料。

6.权利要求4所述的设备，其中所述含碳纤维材料缠绕所述被封装组件一次或多次，其足以维持所述被封装组件外部和内部之间的期望压力差。

7.权利要求1所述的设备，其中所述反应器容器包括一个或多个嵌套腔体，并且所述含碳纤维材料被用作结构元件，以在所述嵌套腔体中的至少一个中包含作为固体、液体、等离子体、超临界流体或气体的用于生长所述晶体的所述材料。

8.权利要求1所述的设备，进一步包括涂覆所述含碳纤维材料或所述被封装组件的一个或多个另外的材料层，其中所述另外的材料层包括内部或外部材料，并且用于：

(1)保护所述含碳纤维材料或所述被封装组件，

(2)改善所述含碳纤维材料或所述被封装组件维持特定压力或温度的能力，

(3)使所述含碳纤维材料或所述被封装组件化学耐受接触所述含碳纤维材料或所述被封装组件布置的任何材料，

(4)改善所述反应器容器中存在的杂质量，

(5)从所述反应器容器去除物质，或

(6)减少或改进所述反应器容器的质量损失。

9.权利要求1所述的设备，其中所述含碳纤维材料被用作加热源或散热器。

10.权利要求1所述的设备，其中一个或多个另外的元件存在于所述反应器容器中，允许物质、带电粒子、光子、电场或磁场入或出所述反应器容器。

11.权利要求10所述的设备，其中所述一个或多个另外的元件包括导电线、光学透明材料、管或磁性材料。

12.权利要求1所述的设备，其中用于生长所述晶体的所述材料包括含III族原料、III族氮化物晶种和含氮溶剂，并且所述晶体包括III族氮化物晶体。

13.生长晶体的方法，包括：

(a)在反应器容器中生长所述晶体，所述反应器容器包括至少一个腔体，所述至少一个腔体用于包含用于生长所述晶体的材料；

(b)其中所述反应器容器利用含碳纤维材料作为结构元件，以包含用于在所述晶体生长所需的压力或温度下生长所述晶体的所述材料。

14.权利要求13所述的方法，其中所述含碳纤维材料包括碳纤维或碳纤维复合物，其中复合物的基质可由碳、环氧树脂、聚合物、陶瓷、金属、玻璃、有机或无机化合物组成。

15.权利要求13所述的方法，其中压力范围为约20atm至约40000atm，并且温度范围为约50℃至约3000℃。

16.权利要求13所述的方法，其中所述含碳纤维材料封装所述反应器容器的至少一个组件。

17.权利要求16所述的方法，其中使应力从所述被封装组件传递至所述含碳纤维材料。

18.权利要求16所述的方法，其中所述含碳纤维材料缠绕所述被封装组件一次或多次，其足以维持所述被封装组件外部和内部之间的期望压力差。

19.权利要求13所述的方法，其中所述反应器容器包括一个或多个嵌套腔体，并且所述含碳纤维材料用作结构元件，以在所述嵌套腔体中的至少一个中包含作为固体、液体、等离子体、超临界流体或气体的用于生长所述晶体的所述材料。