Спосіб одержання плівок окису цинку

Способ получения пленок окиси цинка термическим разложением алкилпроизводных цинка на подложке в присутствии окислителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве алкилпроизводных цинка и окислителя берут соответственно диметилцинк или диэтилцинк и водород-кислородную смесь и процесс ведут при давлении паров 60-80 мм рт.ст., температуре подложки 20~ 50°С в режиме горения водород-кислородной смеси. Винахід відноситься до галузі електроніки і може бути використаний для створення електронних напівпровідникових пристроїв Існуючі способи одержання плівки окису цинку не дозволяють вирощувати їх з високою швидкістю росту, однорідністю. Відомий спосіб одержання тонких плівок окису цмнку термічним розкладом цинковмісних органічних сполук При такому способі одержання тонких плівок окису цинку зростання напівпровідникового шару проходить повільно, якість плівок невисока через введення вуглецю в напівпровідниковий шар, що нарощується [1]. Згідно з відомим способом [2J, плівки окису цинку одержують реакцією гідролізу хлористого цинку в газовій фазі. Діапазон температур 750-1200°С. Але даний спосіб не дозволяє одержати плівки окису цинку високої якості І з великою швидкістю. Відомий спосіб одержання плівок окису цинку хімічним осадженням з газовоТ фази [3], В даному способі використовується реакція диметилцинку з киснем при атмосферному тиску. З високою швидкістю проходить осадження при температурі 200-500°С. Суть методу полягає в тому, що потоки азоту (високої чистоти) насичують парами диметилцинку. Змішують з киснем над підкладкою. Плівки товщиною 0,22,0 мкм осаджують на відполіроване кварцове скло, кремнієві підкладки. Недоліками даного способу є: а) високая температура підкладок, що сприяє термічній деформації підкладок, зниженню чистоти плівки через термодифузію домішок в шар плівки; >І сл сл ю О 5592 б) високі енергозатрати, в) розхід реагентів, оскільки процес проводять при атмосферному тиску; г) низька швидкість росту плівки. Завданням цього винаходу являється Інтенсифікація процесів одержання плівок окису цинку, збільшення росту плівок, їх однорідності, зниження енергетичних затрат. Поставлене завдання досягається тим, що в способі одержання плівок окису цинку, термічним розкладом алкілпохідних цинку на підкладці в присутності окислювача, згідно з винаходом, як алкілпохідні цинку і окислювача беруть відповідно диметилцинк або диетилцинк І воднево-кисневу суміш, І процес ведуть при тиску пари 60-80 мм рт.ст., температурі підкладки 20~50°С в режимі горіння воднево-киснекої суміші. Проведення процессу при низьких температурах 20-50°С запобігає термічній деформації підкладок, при цьому зменшується термодифузія домішок в шар одержаної плівки окису цинку. Реакцію проводять в горизонтальній кварцовій трубі із зовнішнім обігрівом. Використовують попередньо приготовлену суміш алкілпохїдних цинку з воднем ! киснем. Тиск в реактор( складає 60-80 мм рт.ст. З допомогою генератора Іскрового розряду запалюють реакційну суміш в реакторі. Внаслідок проходження реакції окислення на поверхні пластин осідає шар окису цинку. Упорядник В Кочубей Замовлення 613 Час реакції складає десяті долі секунди. Оскільки ПЛІВКИ окусу цинку утворюються за рахунок енергії хімічної реакції, енергетичні затрати при п р а к т и ч н і й реалізації 5 пропонованого способу суттєво нижчі, ніж у відомому. Враховуючи, що процес протікає при низькому тиску, фронт реакції має швидкість 8-Ю м/с, а робочий цикл завершується швидким 10 відбором продуктів реакції з реакційного об'єму, температура зразків змінюється лише на 5-10°. П р и к л а д . В кварцовому реакторі діаметром 92 мм з кремнієвими підкладками 15 при 50°С створюють розрідження 10~1 - 10"2 мм рт.ст., подають газову суміш, що містить 2% диметилцинку, або диетилцинку, 48% водню І 50% кисню, створивши тиск в реакторі 70 мм рт.ст. запалюють суміш. Та20 ким чином, одержана плівка окису цинку на о кремнієвих підкладках має товщину 320 А з нерівномірністю по товщині менше 5%. Дослідження проводили як описано в 25 прикладі. Із проведених дослідів слідує, (цо оптимальними умовами одержання високоякісної плівки окису цинкує концентрація робочих сумішей: 2-4% диметил- або диетилцинку, 46-50% Н 2 І 50-46% О?.'тиск 30 в реакторі 70 мм рт. ст., температура реактора - 50°С. Техред М Моргентал Коректор Н. Мілюкова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП. Київ-53. Львівська пл., 8 Виробничо видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна. 101