Спосіб змочування підкладки та її очищення від розчину-розплаву при епітаксії з рідинної фази

Реферат: Винахід належить до матеріалознавства напівпровідників. Спосіб змочування підкладки та її очищення від розчину-розплаву при епітаксії з рідинної фази полягає у змочуванні підкладки розчином-розплавом, на який діє сила тяжіння, способом зміщення слайдера касети, який утримує підкладку, між комірками, що заповнені розчинами-розплавами, і очищенні підкладки від розчину-розплаву. При змочуванні на розчин-розплав додатково діють силою Ампера, яку викликають тим, що по двох протилежних стінках кожної комірки, які є одночасно електродами для пропускання електричного струму, пропускають електричний струм, а ззовні комірок розміщують джерело магнітного поля, яким створюють поле у напрямі, перпендикулярному до напряму електричного струму, але паралельно поверхні підкладки, а при очищенні на розчинрозплав додатково діють тією ж силою Ампера в протилежному напрямку, чого досягають зміною напрямку або магнітного поля, або електричного. Запропонований спосіб є більш швидкісним. UA 115873 C2 (12) UA 115873 C2 UA 115873 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до матеріалознавства напівпровідників, зокрема, до технології отримання епітаксійних структур з рідинної фази і може бути корисним для подальшого приладового застосування. Відомий спосіб, що описаний в патенті US 3158512, що полягає у змочуванні підкладки та її очищенні від розчину-розплаву при переміщенні касети з підкладкою під певним кутом до поверхні землі. Відомий спосіб, що описаний в патенті US 3791344, що полягає у змочуванні підкладки та її очищенні від розчину-розплаву при повертанні касети навколо своєї поздовжньої осі. Відомий спосіб, що описаний в патенті US 4258647, що полягає у змочуванні підкладки та її очищенні від розчину-розплаву за допомогою відцентрових сил. Відомий спосіб, що описаний в патенті на корисну модель UA 21855 U, що полягає у змочуванні підкладки зануренням у розчин-розплав та її очищенні від розчину-розплаву за допомогою відцентрових сил. Відомий спосіб, що описаний в деклараційному патенті на винахід UA 62234 A, що полягає у змочуванні підкладки при вирівнюванні рівнів розчину-розплаву в утвореному капілярі касети та очищенні підкладки від розчину-розплаву об бік комірки при зміщенні слайдера, що утримує підкладку, уздовж касети. До недоліків аналогів належить те, що процес змочування підкладки та процес її очищення від розчину-розплаву є досить інерційним. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб, який описаний в патент US 3565702, що полягає у змочуванні підкладки розчином-розплавом, на який діє сила тяжіння, способом зміщення слайдера касети, який утримує підкладку, між комірками, що заповнені розчинамирозплавами, і очищенні підкладки від розчину-розплаву механічним способом об кут комірки при переміщенні того ж слайдера під незаповнену розчином-розплавом комірку. Цей спосіб взято за найближчий аналог. До недоліків найближчого аналога належить те, що процес змочування підкладки та процес її очищення від розчину-розплаву є досить інерційним. В основу винаходу поставлена задача по створенню більш швидкісного способу для змочування підкладки та її очищення від розчину-розплаву при епітаксії з рідинної фази. Це досягається тим, що в способі змочування підкладки та її очищення від розчину-розплаву при епітаксії з рідинної фази, що полягає у змочуванні підкладки розчином-розплавом, на який діє сила тяжіння, способом зміщення слайдера касети, який утримує підкладку, між комірками, що заповнені розчинами-розплавами, і очищенні підкладки від розчину-розплаву, при змочуванні на розчин-розплав додатково діє сила Ампера, яка викликана тим, що по двох протилежних стінках кожної комірки, які є одночасно електродами для пропускання електричного струму, пропущений електричний струм, а ззовні комірок є джерело магнітного поля, яке створює поле у напрямі, перпендикулярному до напряму електричного струму, але паралельно поверхні підкладки, а при очищенні на розчин-розплав додатково діє та ж сила Ампера в протилежному напрямку, що досягається зміною напрямку або магнітного поля або електричного. Касета для рідиннофазної епітаксії - пристрій, для осадження матеріалу з рідинної фази на підкладку, який дозволяє послідовно провести наступне: процес змочування підкладки рідинною фазою, з якої буде проводитись осадження матеріалу, процес осадження матеріалу та процес очищення підкладки від рідинної фази. Комірка - контейнер з розчином-розплавом, що розташований в касеті для рідиннофазної епітаксії. Слайдер касети - рухома частина касети для рідиннофазної епітаксії, що утримує підкладку і забезпечує переміщення підкладки між комірками. Суттєвою відмінністю від найближчого аналога є те, що змочування підкладки та/або її очищення від розчину-розплаву відбувається за допомогою сили Ампера, яка додатково діє на розчин-розплав при увімкнених електричному і магнітному полях у відповідних напрямках. Суть винаходу подана на кресленні. На Фіг. 1 показано пристрій 1 - вигляд зверху. На Фіг. 2 показано пристрій 1 в розрізі А-А. На Фіг. 3 показано пристрій 1 в розрізі В-В. На Фіг. 4 показано пристрій 2 - вигляд зверху. На Фіг. 5 показано пристрій 2 в розрізі А-А. На Фіг. 6 показано пристрій 2 в розрізі В-В. Пристрої складаються з касети 1 та котушки 2 з магнітопроводом 3, які складають електромагніт. Касета 1 має: діелектричний слайдер 4, який утримує підкладку 5, одну або 1 UA 115873 C2 5 10 15 20 25 30 більше комірок 6 з розчинами-розплавами 7 та електроди 8. Корпус касети 1 виконаний із діелектричного матеріалу, окрім протилежних стінок 9 комірок 6, які виконані з провідного матеріалу і до яких під'єднанні електроди 8. Спосіб реалізується наступним чином. Варіант 1 показаний на Фіг. 1 - Фіг. 3. Для проведення змочування підкладки 5 одним із розчинів-розплавів 7 виконується наступне. За допомогою слайдера 4 касети 1, підводять підкладку 5 до необхідної комірки 6 з необхідним розчином-розплавом 7. Електромагніт теж підводять до цієї комірки так, як показано на фіг. 1. Вмикають котушку 2 електромагніта та подають постійний струм на електроди 8 так, як показано на фіг. 1. Під дією сили Ампера, яка буде направлена вгору і яка має бути більшою за силу тяжіння, розчин-розплав 7 зрушить вгору і змочить підкладку 5. Для того, щоб сила Ампера, перевищила силу тяжіння, яка направлена вниз, необхідно підібрати величину струму та індукції магнітного поля. Для проведення процесу очищення підкладки 5 від розчину-розплаву 7, миттєво, електронним способом, змінюють полярність постійного струму на електродах 8. У такому разі, сила Ампера буде направлена вниз. Розчин-розплав 7, під дією сили Ампера і сили тяжіння зрушить вниз і підкладка 5 очиститься від нього. Варіант 2 показаний на Фіг. 4 - Фіг. 6. Для проведення змочування підкладки 5 одним із розчинів-розплавів 7 виконується наступне. За допомогою слайдера 4 касети 1, підводять підкладку 5 до необхідної комірки 6 з необхідним розчином-розплавом 7. Розчин-розплав 7 під дією сили тяжіння змочує підкладку 5. Для проведення процесу очищення підкладки 5 від розчину-розплаву 7, підводять електромагніт до цієї комірки. Подають постійний струм на електроди 8 так, як показано на фіг. 4. Сила Ампера буде направлена вгору. Розчин-розплав 7, під дією сили Ампера, яка має бути більшою за силу тяжіння, зрушить вгору і підкладка 5 очиститься. Для того, щоб сила Ампера, перевищила силу тяжіння, яка направлена вниз, необхідно підібрати величину струму та індукції магнітного поля. Можливі й інші варіанти реалізації цього способу. Таким чином, запропонований спосіб є більш швидкісний, бо керується не механічним, а електронним способом. Спосіб дозволяє його використовувати для вирощування епітаксійних шарів з рідинної фази та обумовлює його широке промислове застосування. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Спосіб змочування підкладки та її очищення від розчину-розплаву при епітаксії з рідинної фази, що полягає у змочуванні підкладки розчином-розплавом, на який діє сила тяжіння, способом зміщення слайдера касети, який утримує підкладку, між комірками, що заповнені розчинамирозплавами, і очищенні підкладки від розчину-розплаву, який відрізняється тим, що при змочуванні на розчин-розплав додатково діють силою Ампера, яку викликають тим, що по двох протилежних стінках кожної комірки, які є одночасно електродами для пропускання електричного струму, пропускають електричний струм, а ззовні комірок розміщують джерело магнітного поля, яким створюють поле у напрямі, перпендикулярному до напряму електричного струму, але паралельно поверхні підкладки, а при очищенні на розчин-розплав додатково діють тією ж силою Ампера в протилежному напрямку, чого досягають зміною напрямку або магнітного поля, або електричного. 2 UA 115873 C2 3 UA 115873 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4