Спосіб отримання епітаксійних p-n структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання

Спосіб отримання р-n структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання з рідкої фази, при якому епітаксійне вирощування проводять на підкладці арсеніду га лію шляхом примусового охолодження з обмеженого об'єму насиченого розчину арсеніду галію, легованого амфотерною домішкою кремнію, який відрізняє ться тим, що до розплаву галію добавляють ізовалентний компонент вісмуту в кількості 5-15 ат. %, а вміст кремнію в розчині-розплаві визначають із співвідношення nSi = 0,8(1- nBi / nGa ) , ат. %, Корисна модель відноситься до напівпровідникового матеріалознавства, зокрема, до технології отримання епітаксійних шарів напівпровідникових сполук з розчину-розплаву. Відомі технологічні прийоми для отримання рn структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання із рідкої фази, де епітаксійне вирощування проводили на підкладці арсеніду галію способом примусового охолодження із обмеженого об’єму насиченого розчину арсеніду галію в розплаві галія за допомогою двох технологічних циклів нарощування р та n шару. [Коган Л. М. // Полупроводниковые светоизлучающие диоды. М., Энергоиздат, 1983, с.208]. Недоліками цього прийому є великі енергетичні затрати за рахунок двох технологічних циклів та виникнення механічних напружень на межі розділу р та n шар у. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб отримання р-n структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання із рідкої фази [Koваленко В. Ф., Лисовенко В. Д., Марончук И. Е., и др. Исследование свойств источников света на основе GaAs:Si, выращенных из ограниченного объема раствора-расплава. // Полупроводниковая техника и микроэлектроника., 1978, в.28, с.41-44. - прототип], де епітаксійне вирощування проводять на підкладці арсеніду галію шляхом примусового охолодження із обмеженого об’єму насиченого розчину арсеніду галію в роз плаві галія за допомогою єдиного циклу нарощування р та n шару. Процес здійснювався за допомогою легування розчину арсеніду галію амфотерною домішкою кремнія. Однак, для більш широкого промислового застосування, необхідно збільшити питому потужність випромінювання електромагнітних хвиль. Задачею корисної моделі є створити спосіб отримання р-n структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання, в якому за рахунок те хнологічних особливостей можливо було б отримати більшу питому потужність випромінювання електромагнітних хвиль. Це досягається тим, що у способі отримання р-n структур арсеніду галію для світлодіодів інфрачервоного діапазону випромінювання із рідкої фази, де епітаксійне вирощування проводять на підкладці арсеніду галію шляхом примусового охолодження із обмеженого об’єму насиченого розчину арсеніду галію легованого амфотерною доміжкою кремнію, в розплав галію добавляється ізовалентний компонент вісмут в кількості 515ат.%, а вміст кремнію в розчині-розплаві визначають із співвідношення: nSi = 0,8(1- nBi / nGa )ат.% . де nSi - концентрація кремнію; nBi - концентрація вісмуту; де nSi - концентрація кремнію, nBi - концентрація вісмуту, nGa - концентрація галію. (19) UA (11) 34736 (13) U nGa - концентрація галію. 3 34736 4 Епітаксійне вирощування проводили шляхом розподілу кремнію і відповідно збільшення питомої примусового охолодження із обмеженого об’єму потужності випромінювання, (таблиця 1). насиченого розчину арсеніду галію в галійбісмутовому розплаві, що містить домішку кремТаблиця 1 нію. На підкладці до температури інверсії спочатку формують n шар, а після р шар. Це відбувається в 4 5 15 16 nBi , результаті особливостей формування атомів креат.% мнію в решітці GaAs, тобто прояву амфотерних Р, Вт/см 2 10 25 26 12 властивостей. До температури інверсії атоми кремнію формуються на вакансіях галію, а після, на вакансіях миш'яку, що й призводе до формування р-n структури. Наявність кремнію призводить до локалізації електронів в хвоста х зони провідності і можливості випромінювати хвилі інфрачервоного діапазону випромінювання. Добавлення бісмуту в розплав зменшує розчинення миш’яку в галії і збільшує концентрацію кремнію порівняно до концентрації миш’яку, що веде до збільшення коефіцієнту Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков де nBi - концентрація вісмуту, Р - питома потужність випромінювання. Таким чином, дані технологічні особливості в порівнянні з відомими технічними рішеннями дають змогу отримати р-n структури арсеніду галію для світло діодів інфрачервоного діапазону випромінювання, в якому за рахунок технологічних особливостей можливо було б отримати більшу питому потужність випромінювання. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601