Спосіб отримання мікрокристалів арсеніду індію

Спосіб отримання мікрокристалів арсеніду індію, згідно з яким кварцову ампулу, в якій розташовують підкладку з попередньо нанесеними на 3 48871 збільшення швидкості масоперенесення In за рахунок використання НСl на три порядки порівняно з технологією, яка не використовує транспортного газу. Запропонований спосіб отримання мікрокристалів арсеніду індію із застосуванням транспортного газу - хлористого водню дозволяє отримати високоякісні мікрокристали арсеніду індію мікронних розмірів, які необхідні для створення чутливих елементів сенсорів магнітного поля, та приводить до значного зменшення затрат електроенергії на отримання мікрокристалів. Спосіб отримання мікрокристалів арсеніду індію здійснюють за такою технологією. Кварцеву ампулу, підкладку та арсенід індію очищують. На підкладку наносять мікрочастинки золота. Арсенід індію та підкладку завантажують у кварцеву ампулу, вакуумують кварцеву ампулу до тиску в ампулі не більше (0,9÷1,1)·10-2Па, заповнюють транспортним газом - хлористим воднем до тиску (3÷4)·104Па, запаюють та розташовують у електропечі опору з нагрівом зони джерела арсеніду індію до температури Т=(930 2) К та зони підкладки до температури Т=(793 2) К. Основні хімічні реакції, які відбуваються в ампулі при таких температурах: 2InAs+2НСl→2ІnСl+1/2As4+Н2 InAs+2НСl→ІnСl2+1/4As4+Н2 2InAs+6НСl→2ІnСl3+1/2As4+3Н2 3ІnСl+1/2As4→2InAs+InCl3 2InCl+1/2As4→InAs+InCl2 У результаті цих реакцій на підкладці осаджуються мікрокристали арсеніду індію. У такому режимі ампулу витримують до отримання мікрокристалів InAs необхідних розмірів. Тиск парів хлориду індію при температурі 800К складає ≈50мм рт. ст. Цей фактор приводить до збільшення швидкості масоперенесення In за рахунок використання НСl на три порядки порівняно з технологією, яка не використовує транспортного газу. Температура підкладки Т=(793 2) К забезпечує максимальну швидкість осадження мікрокристалів арсеніду індію на підкладку. Приклад 1. Кварцеву ампулу діаметром (1820)мм і довжиною (19-21)см та полікорову підкладку розмірами 0,5см 5,0см очищують травленням у розчині HF:H2O протягом 10 хвилин, промивають Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 4 дистильованою водою та деіонізованою водою, просушують та відпалюють при температурі Т=(930 5) С протягом 25-30 хвилин. Під час сушіння кварцева ампула постійно продувається азотом (N2) з точкою роси -70 С. На прокалену полікорову пластину перед завантаженням в кварцеву ампулу наносять невелику кількість золота (0,07÷0,13)мг у вигляді тонкої смужки товщиною (0,01-0,05)мкм. Пластини арсеніду індію марки ИМЭ-366, ТУ 48-4-420-80 з концентрацією носіїв заряду n=1,5·1016см-3 розрізають на частини розміром 1см 1см, шліфують поверхню пластини батистом з метою грубого зняття механічних забруднень та проводять хімічне очищення пластин арсеніду індію тетрахлорметаном ССl4 марки ЧДА при температурі кипіння ССl4, яка становить 76,8 С, протягом 10 хвилин. Таким чином проводять очищення три рази у трьох різних ємностях з CCl4, після чого вихідний матеріал перекладають в ємність із ацетоном марки ОСЧ, промивають протягом десяти хвилин та кладуть на фільтрувальний папір і витримують до повного випарування ацетону з поверхні матеріалу. В очищену кварцеву ампулу завантажують очищений арсенід індію в кількості 100мг та полікорову підкладку. Після завантаження кварцеву ампулу вакуумують до тиску (0,9÷1,1)·10-2Па, заповнюють транспортним газом - хлористим воднем до тиску (3÷4)·104Па та запаюють. Хлористий водень отримують з водного розчину соляної кислоти (33%) марки ОСЧ. Параметри газу, одержаного безпосередньо перед початком технологічного процесу: точка роси =-60 С, вміст О2=100 ppb. Завантажену ампулу розташовують у трьохзонній електропечі опору з нагрівом зони джерела арсеніду індію до температури Т=(930 2) К та зони полікорової підкладки до температури Т=(793 2) К; у такому режимі ампулу витримують протягом 6год. до отримання мікрокристалів InAs необхідних розмірів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601