Спосіб отримання шарів селеніду цинку з дірковою провідністю

Спосіб отримання шарів селеніду цинку з дірковою провідністю, що включає механічну і хімічну обробки підкладинок ZnSe та їх відпал, який відрізняється тим, що відпал підкладинок проводять у присутності подрібненої шихти GaP або GaAs при температурі 850±50 °С. UA (21) u201004678 (22) 20.04.2010 (24) 25.10.2010 (46) 25.10.2010, Бюл.№ 20, 2010 р. (72) МАХНІЙ ВІКТОР ПЕТРОВИЧ (73) ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ ФЕДЬКОВИЧА 850 5 101 900 102 950 2 103 1000 4 104 3 ZnSe:As 54018 2 103 102 4 6 101 102 3 103 6 104 5 54018 Апробація запропонованого способу проводилась на підкладинках селеніду цинку типорозміром 4 4 1 мм3 з n 10-10 Ом-1 см-1 при 300 К. Вони вирізалися з об'ємних кристалів вирощених з розплаву стехіометричного складу під тиском інертного газу. Підкладинки проходили поетапні механічне та хімічне полірування у травнику СrО3:НСl=2:3, відмивку в деіонізованій воді та фінішну сушку. Якість обробки поверхні пластин контролювалась візуально по появі об'ємної фотолюмінесценції, яка збуджувалася азотним лазером з m=0,337 мкм. Підкладинка ZnSe разом з наважкою (подрібнена шихта GaP або GaAs) поміщалась у кварцову ампулу, яка відкачувалася до залишкового тиску ~10-4 Торр і запаювалась. Відпал проводився в ізотермічних умовах у діапазоні 700-1000 °С на протязі 4 год, причому наважка і підкладинка знаходилися у протилежних кінцях ампули. Вибір для легування не елементарних акцепторних елементів, а їх сполук (у даному випадку GaP або GaAs) зумовлений декількома причинами. Перша з них полягає у тому, що елементарні елементи Р і As надзвичайно швидко окислюються на повітрі навіть при кімнатних температурах. У процесі відпалу кисень буде вивільнюватись і дифундуючи у кристал створює небажані компенсуючі центри. Цього недоліку позбавлені бінарні сполуки GaP і GaAs, які використовуються у вигляді подрібненої шихти. По-друге, завдяки великій різниці у тисках РH насиченої пари компонент споH H H лук ( PGa PP , PAs [1]) надлишковий тиск в ампулі при дифузії визначається саме фосфором і миш'яком. Завдяки цьому самі ці елементи входять у гратку ZnSe як легуючі домішки. І нарешті, глибина залягання електрично активних рівнів легованих Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 шарів ZnSe:P і ZnSe:As узгоджуються з енергіями активації Р і As у селеніді цинку. Отримані у результаті відпалу поверхневі шари підкладинок ZnSe демонструють діркову провідність, на що вказують знаки термоерс та випрямлення на точковому контакті. Товщина шарів d визначається температурою Та та часом ta відпалу, зростаючи при їх збільшенні. Для забезпечення надійного вимірювання питомого опору р величина d повинна складати декілька мікрометрів. Експериментально було встановлено, що такі умови виконуються при ta 1 год навіть при найнижчій з використовуваного діапазону температури, тобто при Та=700°С. Нами час відпалу був вибраний із запасом і складав 4 год. Результати вимірювань питомого опору отриманих шарів у залежності від температури відпалу наведено у таблиці. Аналіз залежностей (Та) приводить до висновку, що оптимальною можна вважати температуру відпалу 850±50 С, оскільки у цьому діапазоні питомий опір зростає не більше ніж у два рази порівняно з його мінімальним значенням. Зазначимо також, що отримана величина Pmin майже у два рази менша, ніж у прототипу і практично не залежить від легуючого елементу (Р або As) Джерела інформації: 1. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. Москва: Радио и связь, 1991, 527с. 2. Махній В.П., Мельник В.В. Спосіб отримання шарів сульфоселенідів цинку з дірковою провідністю. //Деклараційний патент на винахід UA63548, опубл. 15.01.2004 р., Бюл. №1, 2004 р. 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