Спосіб обробки легованих монокристалів арсеніду індію

Спосіб обробки легованих монокристалів арсеніду індію, що включає термічний відпал дефек 3 41850 4 ристала пучком високоенергетичних електронів з 30 хвилин, що веде до збільшення абсолютних величин коефіцієнта пропускання і, відповідно, змененергією 5-10 МеВ або g -квантів значення коефішення коефіцієнта поглинання. цієнта поглинання в різних точках кристала стають Таблиця 1 однаковими за рахунок рівномірного розподілу легуючих домішок внаслідок радіаційне стимульованої дифузії. Величина інтегрального потоку, при якій досягається рівномірний розподіл легуючої домішки в об'ємі кристала, залежить від неоднорідності і ступеня легування монокристала арсеніду індію. При цьому виникає додаткове поглинання світла, обумовлене радіаційними дефектами, які відпалюються в інтервалі температур 275-325°С протягом 30 хвилин. Температурний інтервал відпалу вибирається з наступних міркувань. При температурах відпалу, нижчих за 275°С, процес усунення радіаційних дефектів є значно тривалішим. При температурах, вищих за 325°С, в монокристПриклад 2. Вихідні зразки № 1-4 монокристаали арсеніду індію вводяться термодонори, які лів арсеніду індію n-типу (n-InAs), леговані оловом негативно впливають на характеристики кристала. (Sn) з концентрацією носіїв 1х1018 см-3 при 293 К Таким чином, однорідність властивостей леготовщиною 0,065 см, опромінюють високоенергетиваних монокристалів арсеніду індію досягається очними електронами енергією 10 МеВ інтегральним проміненням відповідними інтегральними попотоком 1х1017 см2, як у прикладі 1. Зразки № 1-4 токами високоенергетичних електронів або -кванхарактеризуються величинами коефіцієнта пропутів з послідуючим відпалом радіаційних дефектів скання і поглинання світла в області поглинання протягом 30 хвилин при 275-325°С. на вільних носіях заряду (5 мкм), які наведено в Приклад 1. Вихідний монокристал арсеніду інтаблиці 2. Зразки №№ 1, 2, 3, 4 відпалюють протядію n-типу (n-InAs), легований оловом (Sn) з концегом 30 хвилин при температуpax відповідно 250, нтрацією носіїв 1х1018 см-3 при 293 К товщиною 275, 300, 325°С. Значення оптичних параметрів 0,065 см характеризується величинами коефіцієннаведено в Табл. 2. та пропускання і поглинаня світла в області поглиТаблиця 2. нання на вільних носіях заряду (5 мкм), значення яких відрізняються до 35% в різних точках кристала внаслідок неоднорідного розподілу легуючої домішки та власних дефектів кристала. Зразок опромінюють високоенергетичними електронами енергією 10 МеВ і величиною інтегрального потоку 1х1016 см-2. При цьому різниця між мінімальним (Тмін) і максимальним (Тмакс) значеннями коефіцієнЯк випливає з табл. 2, радіаційні дефекти, які та пропускання зменшується і водночас абсолютні відповідають за зменшення абсолютних величин величини Тмін та Тмакс зменшуються за рахунок докоефіцієнта пропускання і збільшення коефіцієнта даткового поглинання радіаційними дефектами поглинання, відпалюються в інтервалі температур (див. табл.1). Відповідні значення коефіцієнтів пог275-325° С протягом 30 хвилин, що веде до збільлинання aмакс і aмін наведено в табл. 1. При подашення абсолютних величин коефіцієнта пропусльшому збільшенні величини інтегрального потоку кання, і, відповідно, зменшення коефіцієнта поглиспостерігається тенденція зменшення різниці між нання (див. Табл. 2). При температурах відпалу, значеннями коефіцієнта пропускання Тмакс і Тмін і нижчих за 275°С, не всі радіаційні дефекти відпапри величині інтегрального потоку 1х1017 см-2 зналюються і процес усунення радіаційних дефектів є чення Тмакс і Тмін збігаються в межах похибки вимібільш тривалим. При температурах, вищих за рювань. Відповідні величини коефіцієнтів пропус325°С, в легованих монокристалах арсеніду індію кання Тмін , Тмакс та коефіцієнтів поглинання aмакс і утворюються термодонори, які негативно впливаaмін для зразка, опроміненого інтегральними потоють на характеристики кристала. 16 -2 17 -2 17 -2 ками 2х10 см , 1х10 см та 2х10 см , наведеОптимальним температурним інтервалом, в но в табл. 1. З порявняння даних, наведених у якому протягом 30 хвилин усуваються радіаційні табл. , видно, що оптимальною величиною інтеградефекти, які відповідають за зменшення абсолютльного потоку для радіаційної обробки монокрисних величин коефіцієнта пропускання в опроміне18 -3 тала n-InAs:Sn з концентрацією носіїв 1x10 см , ному легованому зразку арсеніду індію, є 275при якій досягається рівномірний розподіл легую325°С, в результаті чого відбувається збільшення 17 -2 чої домішки в об'ємі зразка, є 1х10 см . Обробка абсолютних величин коефіцієнта пропускання монокристалів більшим інтегральним потоком не є (див. Табл. 2). доцільною через підвищення енергозатрат при одПриклад 3. Вихідні зразки № 1-4 монокристанаковому результаті. лів арсеніду індію n-типу (n-InAs), леговані оловом Радіаційні дефекти, які відповідають за змен(Sn) з концентрацією носіїв 1х1018 см-3 при 293 К шення абсолютних величин коефіцієнта пропустовщиною 0,065 см, опромінюють пучком високоекання і збільшення коефіцієнта поглинання, відпанергетичних електронів енергією 10 МеВ і величилюють в інтервалі температур 275-325°С протягом ною інтегрального потоку 1х1017 см-2, як у прикла 2 5 41850 6 дах 1 і 2. Величини коефіцієнта пропускання і погдокрайового поглинання. линання світла в області поглинання на вільних Таким чином величина інтегрального потоку, носіях заряду (5 мкм) показано в табл. 3. Зразки необхідного для рівномірного розподілу легованих № 1, 2, 3, 4 відпалюють при температурі 300°С домішок у монокристалах арсеніду індію, визначапротягом відповідно 10, 20, 30, 40 хвилин. Значенється ступенем неоднорідності легування, а оптиня коефіцієнтів пропускання і поглинання для зразмальним режимом термообробки є тривалість 30 ків, опромінених інтегральним потоком 1х1017 см-2 і хвилин в інтервалі температур 275-325°С. відпалених при 300°С, в залежності від тривалості Запропонований спосіб обробки легованих мовідпалу наведено в таблиці 3. нокристалів арсеніду індію планується використоТаблиця 3 вувати в Інституті електронної фізики НАН України при проведенні науково-дослідних та прикладних робіт з радіаційної фізики твердого тіла. Даний спосіб може бути застосований в установах, що займаються вирощуванням і використанням легованих монокристалів арсеніду індію. Джерела інформації: 1. Угай Я.А. Введение в химию полупроводников. – Высшая школа, Москва, 1975. – С. 302. 2. Борисова Л.А., Пыльнева Н.А. Способ термообработки монокристаллов арсенида галлия. – А.с.СССР № 1120722 А от 14.07.82 (С 30 В 33/00, 29/40). – прототип. Найбільш оптимальним періодом відпалу радіаційних дефектів є його тривалість 30 хвилин, внаслідок якого оптичні характеристики легованих монокристалів арсеніду індію, опромінених високоенергетичним пучком електронів інтегральним потоком 1x1017 см-2 і відпалених при температурі 300°С, визначаються рівномірно розподіленими в об'ємі кристала легуючими домішками в області ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’і Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна Тел.: (+38044) 456-2090 3