Спосіб отримання плівок телуриду свинцю із великими рухливостями в атмосфері водню

Спосіб отримання плівок телуриду свинцю із великими рухливостями в атмосфері водню, який полягає в тому, що плівки вирощують методом квазізамкнутого об'єму шляхом випаровування наперед синтезованої речовини і осадження пари на нагріті підкладки із слюди, який відрізняється тим, що плівки РЬТе вирощують в атмосфері водню при тиску Р(Нг) = 10 2 - ЮПа, температура випаровування наважки складає Тв = 700 - 1100К, температура осадження плівок - Тп = 300 - 800К, а товщина плівок - 0,2 - 0,5мкм Винахід відноситься до технології напівпровідникових матеріалів і може бути застосований у приладобудуванні, мікроелектроніці Тонкі ПЛІВКИ халькогенідів свинцю мають широке застосування у фотоприймальних і вимірювальних структурах, що функціонують у інфрачервоному діапазоні оптичного спектру (Holloway H Thin Films IV-VI semikonductor photodiodes // Physics thin films New York - 1980, - v 11 - pp 105-203) Для одержання тонких плівок халькогенідів свинцю використовують методи термічного випаровування у відкритому вакуумі і квазізамкнутому об'ємі (Фреик Д М , Галущак М А , Межиловская Л Й Физика и технология тонких пленок Вища школа -Львов -1988 -182с) Однак даний метод не дозволяє отримувати плівковий матеріал із наперед заданими електричними параметрами Найбільш близьким до запропонованого винаходу є спосіб отримання плівок у вакуумі ~ 10 3 Па методом квазізамкнутого об'єму шляхом вибору вихідної речовини для наважки із синтезованої сполуки РЬТе, нанесеної на нагріту до температури Тп = 463 - 773К підкладку із слюди, вибору режиму осадження таким чином, щоб товщина утвореної плівки складала 2,5 ± 1мкм (Кондратов А В , Тимофеев Ю В , Смирнов П К , Черкашин Р А , Чудновский А Р Исследование пленок теллурида свинца, полученых методом замкнутого объема // Физика и техника полупроводников -1973 - т 7 №1 -ее 178-180) Однак цей спосіб вирощування не дає можливості, із-за недостатньої керованості, отримати структурно досконалий тонкоплівковий матеріал пі р- типу провідності з високими значеннями рухливості носив заряду В основу винаходу поставлено завдання створити спосіб вирощування плівок РЬТе, який дозволить одержати матеріал п- і р- типу провідності з високими рухливостями носіїв заряду Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання плівок у вакуумі ~ 10 3 Па методом квазізамкнутого об'єму шляхом вибору наперед синтезованої речовини РЬТе, осадженої на підкладку із слюди, нагріту до температури Тп = 463 - 773К, вибору режиму осадження таким чином, щоб забезпечити товщину плівок 2,5 ± 1мкм, згідно винаходу плівки одержували методом квазізамкнутого об'єму в атмосфері водню з тиском 10 2 - ЮПа При цьому вихідний матеріал випаровували при температурі Тв = 700 - 1100К і осаджували на підкладку із слюди, нагріту до температури Тп = 300 - 800К Товщина осаджених плівок складала 0,2 - 0,5мкм Експериментально виявлено, що вирощування плівок в атмосфері водню веде до суттєвих змін електричних параметрів (див Таблицю) Сполуки водню із РЬ і Те можуть активно брати участь у формуванні плівок Так, плівки РЬТе вирощені при о> о ю тисках Pfbh) 1Па - електронну провідність Плівки вирощені при тисках водню Pfbb) = 1 - ЮПа володіють найбільш досконалою кристалічною структурою Крім того, холлівська рухливість носив заряду плівок РЬТе, вирощених в атмосфері водню є значно більшою ніж при вирощуванні у чистому вакуумі Спосіб отримання плівок РЬТе ( метод термічного напилення у квазізамкнутому об'ємі) здійснюється таким чином Як вихідну речовину використовують наперед синтезований РЬТе, який термічно випаровують при температурі Тв = 700 2 1100К у атмосфері водню при тиску Pfbb) = 10 ЮПа Пару осаджують на підкладки із слюди при температурах Тп = 300 - 800К з подальшим утворенням плівок товщиною 0,2 - 0,5мкм Приклад конкретного виконання Плівки РЬТе вирощують термічним напиленням методом квазізамкнутого об'єму в атмосфері водню при тиску Pfbb) = 10 2 - 10Па В якості вихідної речовини використовують наперед синтезовану сполуку РЬТе, яку змільчують у порошок і випаровують при Тв = 700 - 1100К Підкладками служать сколи слюди, що підігрівають до температур Тп = 300 - 800К Товщина плівок складала 0,2 0,5мкм Електричні властивості плівок досліджували 50129 компенсаційним методом у постійних електричних і магнітних полях, а структуру - рентгенографічно Основні електричні параметри плівок РЬТе наведені у таблиці Електричні параметри плівок РЬТе при 77К, вирощені у вакуумі і атмосфері водню Температура випаровування Тв = 900К, температура осадження Тп = 570К Таблиця Середовище вакуум водень Рухливість Тиск Тип Концентрація Р, провідНОСІЇВ |І, 3 носив, п, см 2 1 1 Па ності см В с 10' 1 Ю" 6 10' Р z 4 10 1 Ю" 1 10 Р 1 16 10 5 10 2 10' Р 1 2 10 16 4 10' Р 3 2 10 16 3 10' п 10 6 10 16 3 10' п Плівки на слюді є монокристалічними, мають великі значення холлівської рухливості, п-, або ртип провідності (див Таблиця) Одержані плівки можуть використовуватися в інфрачервоній техніці для створення р-п- переходів, бар'єрів Шотткі ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71