Спосіб отримання напівпровідникового матеріалу

Спосіб отримання напівпровідникового матеріалу, який включає підготовку вихідних компонентів, до складу яких входять ртуть, марганець, телур та сірка, вирощування твердого розчину та виготовлення зразків матеріалу, який відрізняється тим, що вихідні компоненти готують у співвідношенні, яке визначається стехіометричним складом твердого розчину Hg1-хMnxTe1-zSez, a виготовлені зразки відпалюють у парах сірки. (19) (21) u201013455 (22) 12.11.2010 (24) 25.06.2011 (46) 25.06.2011, Бюл.№ 12, 2011 р. (72) МАЙСТРУК ЕДУАРД ВАСИЛЬОВИЧ, МАР'ЯНЧУК ПАВЛО ДМИТРОВИЧ (73) ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ ФЕДЬКОВИЧА 3 60532 Процес виготовлення напівпровідникового матеріалу, згідно з запропонованим способом, починається з підготовки вихідних компонентів. Для цього у кварцеву ампулу поміщали вихідні компоненти ртуті, марганцю, телуру та сірки, співвідношення яких задається стехіометричним складом вирощуваного твердого розчину Для синтезу використовували ампули із товстостінного кварцу. Внутрішня частина ампул покривалась піролітичним вуглецем. Оскільки синтез і вирощування монокристалів Hg1-хMnxTe1-zSez проводили в одних і тих же ампулах, тому останні виготовляли з відтягнутим конічним дном з кутом порядку 30-40 град., що збільшує ймовірність одержання монокристала. Синтез проводили в електричній трубчатій печі. Для прискорення реакції між компонентами, в яких густини сильно відрізняються, і одержання однорідних злитків Hg1-хMnxTe1-zSez в процесі синтезу, технологічна установка була обладнана пристроєм для коливального руху пічки з ампулою. Для забезпечення рівномірного нагріву по довжині ампули з шихтою, а також для запобігання руйнуванню пічки у разі вибуху ампули, остання поміщалась в циліндричний контейнер, виготовлений із товстостінної жароміцної нержавіючої сталі. Температуру, при якій проводили синтез і вирощування монокристалів, підбирали експериментально (для кожного складу) з врахуванням діаграм стану для твердих розчинів та сполук, які входять у склад Hg1-хMnxTe1-zSez. Температура синтезу складала від 730 до 790°С в залежності від складу зразків, при цьому необхідно зауважити, що температура шихти під час синтезу піднімалась поступово, з витримками при температурах плавлення та кипіння компонент, що входять до складу твердих розчинів Hg1-хMnxTe1-zSez . Комп’ютерна верстка А. Рябко 4 Синтезовані сплави використовували для вирощування монокристалів Hg1-хMnxTe1-zSez. Монокристали Hg1-хMnxTe1-zSez одержували методом Бріджмена. Поміщену в пічку ампулу повільно нагрівали із швидкістю 20-25 град/год до температури плавлення Hg1-хMnxTe1-zSez. Особливо повільно температуру піднімали в інтервалі Т=3 00-400°С, в межах якого спостерігається виділення вільної ртуті із злитку. Після витримки при температурі плавлення (-40 годин) ампулу опускали із швидкістю 1-4 мм/год через градієнт температур -30 град/см. Температуру при вирощуванні монокристалів стабілізували за допомогою регулятора температури ВРТ-2 з точністю ±1°С. Відпал зразків Hg1-хMnxTe1-zSez в парах компонент (S та Hg) проводили при температурі t~200°С протягом 300 годин в скляних ампулах, які відка-5 чували до 10 мм.рт.ст. В одному кінці ампули знаходились ртуть або сірка, необхідні для створення парів середовища, в іншому - зразок. Ампулу поміщали у двосекційну піч, в якій задавали температуру, необхідну для створення контрольованого тиску парів ртуті або сірки над зразком, і температуру зразка. Температуру підтримували з точністю ±2°С і контролювали ХА термопарами. Процес термообробки в парах сірки продовжували до того часу, поки не наступала термодинамічна рівновага у зразку (тобто, при даних умовах термообробки параметри зразка більше не змінювались із збільшенням часу відпалу). Дослідження величини відносного магнітоопору отриманого напівпровідникового матеріалу проілюстровані на Фіг.1, 2. Як показали експериментальні дослідження, відносний магнітоопір зразків, виготовлених запропонованим способом, досягає 300%. Підписне Тираж 24 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