Спосіб виготовлення гетерошарів селеніду кадмію кубічної модифікації

Спосіб виготовлення гетерошарів селеніду кадмію кубічної модифікації, що включає підготовку базових підкладинок селеніду цинку та їх відпал у парі кадмію, який відрізняється тим, що відпал підкладинок проводять при температурі 800 ± 10 °С. (19) (21) u201106123 (22) 16.05.2011 (24) 12.12.2011 (46) 12.12.2011, Бюл.№ 23, 2011 р. (72) МАХНІЙ ВІКТОР ПЕТРОВИЧ, МЕЛЬНИК ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ, УЛЬЯНИЦЬКИЙ КОСТЯНТИН СЕРГІЙОВИЧ (73) ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ ФЕДЬКОВИЧА 3 чить про утворення твердого розчину Cd1-xZnxSe, ширина забороненої зони якого залежить від х і може змінюватись від 2,0 еВ (х = 0) до 2,7 еВ (х=1). Зауважимо, що твердого розчину немає, якщо Zn входить у селенід кадмію як ізовалелентна домішка. При цьому його концентрація NZn не повинна 19 -3 перевищувати 10 см . Приймаючи концентрацію 22 -3 кадмію у CdSe рівною NCd  10 см , отримаємо для х = NZn/NCd  0,001. При лінійному законі зміни Eg(x) це відповідає значенню 2,001 еВ, що суттєво менше отриманої величини Eg шару селеніду кадмію найближчого аналога. Отже, технологічні умови їх отримання, зокрема температури відпалу, є неоптимальними, а у найближчому аналогу синтезовані шари твердого розчину, а не CdSe. Задача даної корисної моделі - оптимізація температури відпалу. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення гетерошарів -CdSe, згідно запропонованого рішення, відпал підкладинок ZnSe проводять у насиченій парі Cd при температурі 800 ± 10 °С. За таких умов ширина забороненої зони гетерошару становить 20,001 еВ. На фіг. 1 зображена залежність ширини забороненої зони створених шарів від температури відпалу. Апробація запропонованого способу проводилася на підкладинках типорозміром 441 мм, які вирізалися з об'ємних кристалів n-ZnSe кубічної модифікації. Підкладинки проходили поетапні механічне та хімічне полірування у розчині СrО3:НСl=2:3, а також відмивку в дистильованій воді та фінішну сушку. Якість обробки поверхні пластинок контролювалася візуально по появі об'ємної фотолюмінесценції, яка збуджувалася N2лазером з mах0,337 мкм. Гетерошари селеніду кадмію створювалися ізотермічним відпалом підкладинок ZnSe у насиченій парі Cd. Процес синтезу -4 проходив у відкачаній до 10 Торр і запаяній кварцовій ампулі, розташованій у високотемпературній пічці, температуру якої можна змінювати у межах 400-1200 °С і підтримувати з точністю ±0,5 °С. Оскільки час відпалу не впливає на величину Eg гетерошару він для всіх Tа був однаковий і становив 1 год. 65584 4 Наші дослідження підтвердили, що в результаті відпалу на поверхні підкладинки дійсно утворюється сполука з іншою, ніж у підкладинки Eg. Остання визначалася з диференціальних спектрів оптичного відбивання, що забезпечувало точність ±0,0001 еВ. Дослідження показали, що залежність Eg від Та має вигляд кривої з чітко вираженим мінімумом при Tа=800°С (фіг. 1), а зміна температури відпалу в межах 790-810 °С призводить до утворення гетерошару з Eg, яка не перевищує 2,001 еВ. Таким чином, можна вважати, що оптимальний діапазон температур відпалу, при яких на підкладинках -ZnSe утворюється гетерошар -CdSe, становить 800±10 °С. Звернемо увагу на те, що вихід за межі цього діапазону викликає збільшення Eg, що свідчить про утворення твердих розчинів Cd1-xZnxSe. Натомість, при оптимальних режимах відпалау концентрація залишкових атомів Zn у 19 -3 гетерошарах не перевищує 10 см , а сам цинк у -CdSe відіграє роль ізовалентної домішки. Остання має забезпечити високі температурну та радіаційну стійкості фізичних параметрів і характеристик гетерошарів селеніду кадмію [5]. Джерела інформації: ll Vl 1. Физика и химия соединений А В /Пер. с англ. под ред. Медведева С.А.-М.: Мир, 1970,624 с. 2. Калинкин И.П., Алексовский В.Б., Симашкевич А.В. Эпитаксиальные пленки соединений 2 6 А В .-Л.: Изд-во ЛГУ, 1978, 311с. 3. Makhnіy V.P., Baranyuk V.Ye., Demіch M.V. at al. Іsovalent substіtutіon - a perspectіve methods of producіng heterojunctіon optoelectronіcs devіces // Proc. SPІE, 2000, V. 4425, P. 272-276. 4. Махний В.П., Махний Е.В., Фодчук И.М. Физические свойства слоев селенида кадмия, полученных методом реакций твердофазного замещения // Неорганические материалы, 2000, Т. 36, С. 628-630. 5. Рыжиков В.Д. Сцинтилляционные кристал2 6 лы полупроводниковых соединений А В . Получение, свойства, применение. -М: НИИТЭХИМ, 1989, 125 С. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 65584 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601