Спосіб отримання поруватого шару n-gaas шляхом електрохімічного травлення

Реферат: Спосіб отримання поруватого шару n-GaAs шляхом електрохімічного травлення включає проведення травлення обробкою монокристала n-GaAs у розчині етилового спирту та HF при проходженні через електроліт постійного струму. UA 79850 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ПОРУВАТОГО ШАРУ n-GaAs ШЛЯХОМ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО ТРАВЛЕННЯ UA 79850 U UA 79850 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів виготовлення поруватих структур на поверхні монокристалічного арсеніду галію n-типу, а саме електрохімічного травлення, у результаті чого на поверхні формується поруватий шар GaAs. Такі структури можуть знайти застосування при виготовленні сенсорів (так як їх чутливість залежить від площі поверхні), сонячних батарей, створення комбінованих оптоелектронних пристроїв. Відомий спосіб отримання поруватої поверхні на GaAs (Д.Н. Горячев, О.М. Сресели. Фотолюминесценция пористого арсенида галлия // Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № 11). Але дослідження цих шарів показало, що вони складаються з оксидів, що утворилися на поверхні монокристалічного n-GaAs. Відомий спосіб отримання поруватої поверхні на GaAs (Оптические свойства пористого наноразмерного GaAs/ А.И. Белогорохов, С.А. Гаврилов, И.А. Белогорохов, А.А. Тихомиров. // Физика и техника полупроводников. -2005. - № 39. - С. 25-29). Поруваті зразки отримували за допомогою електролітичного травлення в розчинні H2O:HNO3=39:59:2. Експеримент проводили 2 при фіксованій густині струму 20-25 мА/см протягом 5-15 хв. У результаті отримали поруваті шари GaAs. Але дослідження морфології поверхні показало присутність кристалів AS2O3 на поверхні. Найбільш близьким є спосіб отримання поруватої поверхні на GaAs (H.C. Аверкиев, Л.П. Казакова, Э.А. Лебедев, Ю.В. Рудь, А.Н. Смирнов, Н.Н. Смирнова. Оптические и электрические свойства пористого арсенида галлия // ФТП. - Т. 34, вып. 6. - с. 757-561 (2000)). Зразки поруватого арсеніду галію n-типу отримували методом електрохімічного травлення у водному розчині плавикової кислоти (8:1 по об'єму) при підсвічуванні лампою розжарювання. Густина 2 струму 700-800 мА/см . Недоліком цього методу є використання в процесі травлення дещо великих значень густини струму в процесі травлення. В основу корисної моделі поставлено задачу отримання якісних та однорідних поруватих структур на монокристалічних підкладках арсеніду галію n-типу провідності. Доказом виникнення поруватих структур на поверхні може служити зображення поверхні, отримане за допомогою растрового електронного мікроскопа (модель РЕМ-109). Суть корисної моделі полягає в отриманні нанопоруватих структур на поверхні монокристалічного арсеніду галію n-типу провідності з прогнозованими параметрами поверхні, варіюючи умови травлення та склад електроліту. Оптимальний склад електроліту дозволив отримувати нанопоруваті поверхні арсеніду галію практично без оксидів та використовувати для травлення зразків менші густини струмів, що дало змогу отримувати поруваті поверхні з практично однорідною морфологією по всій поверхні зразка без значних розтравів та дефектів. Поставлена задача вирішується за допомогою електрохімічного анодного травлення 15 18 -3 монокристалів n-GaAs (1:1), легованих кремнієм до концентрації носіїв заряду 10 -10 см в розробленій нами комірці з платиновим електродом (Фіг. 1). Із зворотної сторони пластини GaAs було напилено омічний контакт. Травлення здійснювали у спиртовому розчині плавикової кислоти. Розчин виготовляли за такою формулою: НF:C 2Н5ОН=1:1. Поруваті підкладки отримували за різними умовами, що призводило до коливання степені поруватості GaAs від 30 до 55 відсотків, щільність електричного струму змінювали у межах від 70 до 90 мА/см , час травлення становив 10-15 хв. Товщина отриманих поруватих шарів складала до 8 мкм. Як видно з Фіг. 2 розмір пор варіюється від сотень нанометрів до одиниць мікронів. Значний розкид в геометричних розмірах отриманих пор говорить про те, що процес пороутворення є функцією часу. Пори рівномірно розташовані по всій поверхні зразка, деякі області перетравлювання поверхні зразка і геометрія отриманих пор обумовлені дещо завищеним значенням струму анодування на початковому етапі травлення та часом травлення. Змінюючи склад електроліту, початкову величину струму анодування і час травлення дозволяє отримувати різну геометрію пор і глибину отримуваного пористого шару. Також геометрію отриманих пор можливо варіювати, контролюючи вольт-амперні характеристики процесу травлення за допомогою комп'ютера і вибору необхідних режимів травлення шляхом зміни струму травлення на будь-якому етапі анодування. Перелік фігур креслення Фіг. 1 Комірка для електрохімічного травлення: 1 - ємність для електроліту; 2 - Pt електрод; 3 - тримач зразка; 4 - електроліт; 5 - зразок; 6 - підставка; 7 - світлозахисний ковпак; 8 прецензійне джерело живлення; 9 - вимірювальний опір; 10 - блок АЦП; Фіг. 2 Морфологія поверхні GaAs після електрохімічного травлення в розчині HF:C2H5OH=1:1; 1 UA 79850 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб отримання поруватого шару n-GaAs шляхом електрохімічного травлення, який відрізняється тим, що електрохімічне травлення проводять обробкою монокристала n-GaAs у розчині етилового спирту та HF у співвідношенні 1:1 відповідно при проходженні через 2 електроліт постійного струму щільністю 70-90 мА/см протягом 10-15 хв. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 2