Спосіб отримання тонких шарів а ііі в v

Спосіб отримання тонких шарів сполук A'"B V , що включає формування на підкладці шару насиченого розчину-розплаву шляхом термічного на пилення у вакуумі елемента III групи, нагріву структури у градієнті температури до температури початку епітаксії', гомогенізацію розчину-розплаву і примусове охолодження, який відрізняється тим, що насичення розчину-розплаву здійснюють із шару термічно напиленого елемента V групи в градієнті температури, спрямованому по нормалі до межі розділу розчин-розплав - підкладка, а швидкість охолодження обирають в межах 0,10,5К/хв. Корисна модель відноситься до напівпровідникового матеріалознавства, зокрема, до технології отримання тонких шарів напівпровідникових сполук з розчину-розплаву і може використовуватися для отримання гетероперехідних структур на основі сполук А В широкого приладового використання. Відомі технологічні прийоми для отримання тонких шарів A I ! ' B V ІЗ рідкої фази, як правило, використовують великі значення товщин розчиніврозплавів 0,2-1,0мм При осаджені шарів із такої товщини розчину-розплаву необхідно достатньо точно витримувати температурні режими, так як відхилення від розрахованої температури може привести до розчинення підкладки і, як наслідок, зміненню складу шару, який буде кристалізуватися при примусовому охолодженні. У ряді випадків гетероепітаксії, коли є значний градієнт хімічного потенціалу в системі розчин-розплав - підкладка, навіть при суворому дотримуванні температурних режимів не вдається запобігти розчиненню підкладки розчином-розплавом. Все це ускладнює, або робить неможливим, отримання гетеропереход і в з різкими межами, необхідними при отриманні приладових структур різного призначення. [J. Cryst. Growth. 1981. 55, # 3. Р.591 -598]. щення отриманої структури в градієнт температури при температурі нижче температури плавлення АІ і ізотермічною витримкою при постійній температурі. Однак, такий спосіб не дозволяє отримувати бінарні сполуки A'"B V , за виключенням AIBV, так як при цьому утворюються потрійні сполуки AlxAi-xBv у всій можливій температурній області кристалізації. Найбільш близьким технічним рішенням є отримання тонких шарів A ' " B V ІЗ рідкої фази [Неорганические материалы. 1992. 28, №4. С.715-719 прототип], в якому слой метала-розчинника III групи формується термічним напиленням у вакуумі на підкладці і на пласти ні-джерелі елемента V групи, після чого обидві пластинки приводяться до контакту напиленими слоями і помішуються у градієнт температури. Після нагріву до температури епітаксії здійснюється програмне зниження температури. Однак, для формування насиченого розчину-розплаву в цьому випадку використовується додаткова підкладка-джерело, крім цього, при такому способі використовуються товщини шару металу III групи до 20мкм, що економічно не вигідно і не дуже технологічно. Відомий спосіб отримання тонких плівок [Thin Solid Films. 1999. 343-346. Р.343-346], в якому кристалізація здійснюється шляхом наступних операцій: напилення у вакуумі шару металу III групи (АІ) на підкладку, нанесення термічним випаруванням шару аморфного кремнію поверх шару АІ, помі Задачею корисної моделі є створити спосіб отримання тонких шарів A'"B V , в якому за рахунок технологічних особливостей можливо було б отримати тонкі гомо- і гетероепітаксіальні шари сполук A ' " B V ІЗ рідкої фази з різкими межами розділу підкладка - епітаксіальний шар без розчинення підкладки. Це досягається тим, що у способі, який вклю О о чає формування на підкладці шару насиченого розчину-розплаву термічним напиленням у вакуумі елементів III групи, нагрівання структури у градієнті температури до температури початку епітаксії, гомогенізацію розчину-розплаву І примусове охолодження, насичення розчину-розплаву здійснюють із шару термічно напиленого елемента V групи у градієнті температури, спрямованому по нормалі до межі розділу розчин-розплав - підкладка, а швидкість охолодження обирають у межах 0,1-0,5К/хв. Для отримання тонких плівок на підкладку наносять послідовним вакуумним напиленням елементи III і V груп. Потім цю підкладку з нанесеними шарами поміщують на плоский нагрівальний елемент. Таке розташування пластини напиленими шарами до нагрівального елементу забезпечує заданий напрям градієнту температури. Температура задається зміною значення струму, що пропускається крізь нагрівальний елемент. Гомогенізація розчину-розплаву здійснюється при витримці протягом 10-ЗОхв. при постійній температурі початку епітаксії. При цьому в тонкому шарі розчинурозплаву встановлюється концентраційний профіль, зумовлений температурним профілем в системі нагрівальний елемент-багатошарова структура. Зниження температури здійснюється шляхом зменшення величини струму через нагрівальний елемент. При цьому відбувається пересичення розчину-розплаву І кристалізація. Забезпечення Комп'ютерна верстка М Мацело 10404 стабільності межі розділу шар - підкладка відбувається за рахунок підтримання більш низького значення температури на гетерограниці по відношенню до температури пересичення. Крім того, товщина шару розчину-розплаву в запропонованому способі складає до одиниць мікрометрів, що при типових температурах епітаксії і величинах розчинностей елементів V групи в металах третьої групи і забезпечує стабільність межі розділу підкладка - епітаксіальний шар. При цьому умови теплообміну є такими, що межа розділу шар - підкладка завжди знаходиться при більш низькій температурі, ніж поверхня розчину-розплаву. Швидкість охолодження обирається не більш, ніж 0,5К/хв. для забезпечення вказаного градієнта температури. Більш високі швидкості охолодження призводять до змінення знаку градієнта температури, що погіршує морфологію поверхні епітаксіальних шарів, а швидкості охолодження нижче 0,1К/хв., не впливаючи на якість епітаксії, суттєво подовжують процес росту, що економічно не доцільно. Тонкі гомо- і гетероепітаксіальні шари A IN B V , одержані описуваним способом, можуть використовуватися для виготовлення широкого спектру напівпровідникових приладів мікро- і оптоелектроніки. Зокрема, отримані таким способом тонкі шари антимоніду галію можуть бути використані для виготовлення термофотовольтаїчних перетворювачів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освгти І науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Киш - 4 2 , 01601