Спосіб виготовлення контакту метал – n-cdte

Корисна модель відноситься до технології виготовлення напівпровідникових матеріалів з випрямляючим бар'єром, зокрема, контактом метал - напівпровідник. Контакти метал - CdTe можуть бути основою ефективних детекторів випромінювання різних спектральних діапазонів, у тому числі й сонячного [1]. Їх експлуатаційні характеристики багато в чому залежать не тільки від матеріалу випрямляючого контакту, але й від методу його нанесення та способу обробки базової підкладинки. Зазначені фактори визначають один з найважливіших параметрів діодної структури - висоту потенціального бар'єру φ0. Остання, у свою чергу, визначає величину темпового струму, фотоерс, співвідношення сигнал/шум тощо. Звернемо увагу, що здебільшого випрямляючий контакт у розглядуваних структурах створюється при таких умовах, які не змінюють параметрів базових підклади нок [2]. У зв'язку з цим актуальною задачею є розробка таких технологій обробки напівпровідникових підкладинок ще до нанесення випрямляючого контакту, які б забезпечували максимальну величину φ0. Найбільш близьким є спосіб виготовлення контакту метал - n-CdTe, який полягає у наступному [3]. Пластини CdTe з електронною провідністю типорозміром 5х5х1мм3 проходили механічне та хімічне полірування у розчині складу К2Сr2О7:Н2О:НNО3=4:20:10, ретельну відмивку в деіонізованій воді та сушку. На одну з більших сторін підготовлених таким чином пластин вплавлялись омічні індієві контакти. Після цього підкладинки з омічними контактами поміщались під ковпак вакуумної установки і на протилежну сторону напилювались тонкі плівки Аu або Ni, які служать випрямляючим контактом. Вибір саме цих металів зумовлено тим, що вони з n-CdTe утворюють найбільш високий потенціальний бар'єр [4]. Натомість φ0 таких структур при 300 К не перевищує 0,9еВ, що значно менше можливої величини, яка може досягати ширини забороненої зони Eg телуриду кадмію (Еg=1,5eB при 300K [1]). Задача даної корисної моделі - збільшення висоти потенціального бар'єра контакту метал-nCdTe. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення контакту метал - n-CdTe згідно запропонованого рішення підготовка підкладинок включає механічне та хімічне полірування і створення омічних контактів, а перед нанесенням випрямляючого контакту зразки (підкладинки) проходять додаткову обробку. Обробку підкладинок проводять у киплячій водній суспензії одного з карбонатів лужних металів (Lі2СО3, К2СО3 або Nа2СО3) не менше 10хв. Дані таблиці підтверджують значне збільшення висоти бар'єру контактів метал - nCdTe після додаткової обробки підкладинок n-CdTe. Запропонований спосіб апробований при виготовленні випрямляючих структур Au-n-CdTe на основі підкладинок телуриду кадмію з електронною провідністю sn=10-1 Ом-1·см-1 при 300 К. Технологія підготовки базових пластинок і створення омічних контактів аналогічна тій, яка описана у прототипі [3]. Перед напиленням золотого випрямляючого контакту підготовлені таким чином зразки проходили додаткову обробку у киплячій водній суспензії карбонатів лужних металів, оскільки нами було виявлено, що така обробка викликає значне збільшення висоти бар'єра контактів метал - nCdTe. Експериментально було встановлено, що максимальна величина φ0 досягається після 10хв. обробки і практично не залежить від хімічного складу солі. Відмітимо, що додаткова обробка підкладинок не впливає на величину послідовного опору R0 діода. Це свідчить про надзвичайно малий внесок поверхневого шару, який може виникати у результаті обробки зразків, на величину R0. Результати порівнювальних вимірювань значень φ0 і R0 при 300К для контактів Au-n-CdTe, виготовлених на підкладинках підготовлених за різними технологіями наведено у таблиці. Таблиця тип діода φ0, еВ параметр VХХ, B R0, Ом Au-CdTe 0,7±0,1 0,4±0,05 40±2 Au-CdTe(Li) 1,2±0,1 0,7±0,05 40±2 Au-CdTe(Na) 1,2±0,1 0,7±0,05 40±2 Au-CdTe(K) 1,2±0,1 0,7±0,05 40±2 Як видно з наведених даних запропонований спосіб виготовлення контактів метал-nCdTe приводить до суттєвого збільшення висоти потенціального бар'єру. Відмітимо також істотне зростання напруги холостого ходу VХХ діодів з додатково обробленою поверхнею. Вкажемо, що VХХ виміряно при однакових рівнях освітленості, а наведені у таблиці параметри φ0, V ХХ і R0 усереднені по декількох зразках для кожної групи діодів. Джерела інформації. 1. Фаренбух А., Бьюб Р. Солнечные элементы: теория и эксперемент. - М.: Энергоатомиздат. - 1987. - 280 с. 2. Валиев К.А., Пашинцев Ю.И., Петров Г.В. Применение контакта металл-полупроводник в оптоэлектронике. - М.: Радио и связь. - 1981. - 304с. 3. Демич М.В. Електричні та фотоелектричні властивості діодних структур на базі монокристалічного телуриду кадмію // Дис... канд. фіз.-мат. наук, Чернівці: 2000, - 126с. 4. Ponpon I.P. A review of omic and rectifying contacts on cadmium telluride // Solid State Elektron. - 1985. - V.28, № 7. - P.689-706.