Способ выращивания пленок теллурида цинка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нный университ,Б 2 пТе, мол,% ГОСУДАРСТВЕН АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) 3 ар. 3. Арр, РЬуз.,р, 1841 - 1849,(54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ПЛЕНОКТЕЛЛУРИДА ЦИН КА(57) Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств. Цель изобретения - снижение температуры процесса и сокращение его длительности. Пленки выращивают методом жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, в качестве которого берут сплав висмут-олово эвтектического состава, при температуре 500 - 650 С. Длительность процесса сокращена в несколько раэ, 1 ил.Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники, а конкретно к технологии получения тонких пленок теллурида цинка методом жидкофазной эпитаксии иэ раствора - расплава металла, и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств (фотоприемники, светодиоды, видиконы).Цель изобретения - снижение температуры процесса и сокращение его длительности,На чертеже приведены зависимости растворимости 2 пТе в В (кривая 1) и сплаве В-Яп (кривая 2) от температуры Т,Как видно из чертежа при 650 С растворимость 2 пТе в В составляет 0,5 мол.ф а в сплаве В-Яп - 1,3 мол.7 ь. Таким образом применение сплава В - Яп значительно повышает растворимость теллурида цинка по сравнению с висмутом,П р и м е р 1. Для эпитаксиального наращивания используют графитовую кассету пенального типа, состоящую из неподвижной части с ячейкой для раствора - расплава и подвижной части с ячейкой для подложки. В качестве раствора - расплава применяют металлы В и Яп, взятые в звтектическом соотношении: В 58 вес,0; Яп 42 вес.; в количестве В 5.8 10 г; Яп 4,2 10 г, а теллурид цинка берут в виде мелких кристалликов в количестве 2 10 г. Вес 2 пЧе рассчитывают в соответствии со значением растворимости 2 пТе в сплаве В 1- Яг 1 при 650 С, Эту смесь загружают в ячейку кассеты, в другую помещают подложку из 2 п 5 е, Кассету устанавливают в кварцевый реактор, нагревают до 650 С при непрерывном пропускании водорода и выдерживают при этой температуре в течении времени, достаточного для насыщения раствора-расплава(20 мин), Контакт раствора-расплава с подложкой осуществляют поворотом кассеты на 180 вокруг своей оси, при этом раствор-расплав располагают над подложкой. Для осаждения пленки проводят охлаждение системы до 450 С. При этой температуре проводят отделение раствора-расплава с поверхности выращенной пленки путем возвращения кассеты в исходное положение. После охлаждения печи до температуры эвтектики подложку с осажденной пленкой извлекают иэ ростового реактора, В слу 5 10 15 20 30 35 40 45 50 чае непьлного удаления раствора-расплаваостатки его отделяют механически,П р и м е р 2. Вес 2 пТе, рассчитанныйв соответствии со значением его растворимости в сплаве В-Бп при 500 С, составляет 2 10 г В и Яп берут в количестве5,8 10 г и 4,2 10 г соответственно,Систему нагревают до 500 С и выдерживают в течении 30 мин при этой температуре, Рост пленок осуществляют приохлаждении системы до 450 С, Отделениераствора-расплава с поверхности пленкиосуществляют таким же образом, как и впримере 1,В обоих примерах получены гладкиепленки теллурида цинка без остатковраствора-расплава. По данным фотолюм и н ес центно го, рентгенофазо ваго и рентгеноструктурноо анализов пленки являютсямонокристаллическими. Удельное сопротивление пленок равно 810 Ом см концентрациягносителей равна 2,6 10 смПредлагаемый способ обладает следую-,шими преимуществами,Температура начала проведения эпитаксиального процессса вследствие увеличения растворимости 2 пТе в эвтектическомсплаве В-Зп уменьшается до 650 - 500 С,Время насыщения раствора-расплава теллуридом цинка также уменьшается и составляет при 650 С 20 мин, а при 500 С 30 мин,Это сокращает длительность технологического процесса, Более низкая температураэвтектнк.1 сплава В-Яп (139 С) по сравнению с т;пературой плавления В (271 С)позволяет проводить отделение остатковраствора-расплава механически после вынесения образца из ростового реактора, чтозндчительно упрощает способ. При этойтемпературе не происходит изменение физических свойств материала подложки ип 1 ен ки,Формула изобретенияСпособ выращивайия пленок теллуридацинка путем жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, содержащим висмут, на нагретую подложку в потокеводорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения температуры процесса исокращения его длительности. в качестверастворителя берут сплав висмут-олово эвтектического состава и выращивание ведутпри 500 - 6500 С.