Способ получения монокристаллов антимонида индия

сОюз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1756392 А 51)5 С 3 00, 2940 ИЕ ИЗОБРЕТЕ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет"(56) Земсков В.СРаухман М,Р.; Мгалоблишвили Д, П; Влияние магнитного поля на при месную неоднородность в монокристаллахантимонида индия. - Физ, и хим, обработкиматериалов, 1985, М 5, с, 50,Земсков В. С., Раухман М. Р., ГельфгатЮ. М., Соркин М, ЗМгалоблишвили Д, П.Влияние магнитного поля на температурные флуктуации в расплаве и слоистую неоднородность в монокристаллах антимонидаиндия. - Физ. и хим. обработки материалов,1986, М 3, с. 27. Изобретение относится к получению полупроводниковых материалов, а именно : получению антимонида индия, легированного германием для использования в различного типа приборах, изготавливаемых на его основе.Известен способ налбжения магнитного поля в процессе выращивания крйсталлов антимонида индия, легированного теллуром; при котором в процессе выращи: вания по методу Чохральского на расплав . налагают поперечное магнитное поле с ийдукцией до 0,4 Тл, При этом установлены условия устранения полос роста-наложенйе магнитного поля с индукцией 0,4 Тл и отсутствйевращения кристалла и тигля. Исследованы морфология, макро- и микроструктура кристаллов,Земсков В. С., Раухман М. Р., Мгалоблишвили Д. П., Гельфгат Ю. М Соркин М.3. Коэффициенты распределения примесей при выращивании монокристаллов антимонида индия в условиях воздействия на расплав магнитного поля, - Физ, и хим, обработки материалов, 1986, В 2, с, 64. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ АНТИМОНИДА ИЙДИЙ 57) Использование: изобретение относится к получению полупроводниковых материалов, Сущность изобретения: расплавляют в тигле антимонид индия и германия для легирования до концентрации 5 10 - 310 см . На расплав воздействуют магнитным полем с индукцией не более 0,3 Тн. Получают монокристаллы методом Чохральс)саго с подвижностью носителей более 5 10 з см 2,Известны результаты исследования по й влиянию поперечного магнитного поля на температурные флуктуации в расплаве ан- Щ тимонида индия. Температурные флуктуации сопоставлены со слоистой микронеоднородностью; Флуктации температуры подавляются при магнитной индукции 0,1 - 0,12 Тл, слоистая же Ь) микронеоднородность устраняется. в моно- кристаллах, выращенных при магнитной индукции 0,35-0;4 Тл. Однако, каких либо д сведений о влиянии магнитного поля на Электрофизические параметры материала в работе не приводится,Наиболее близким к изобретению является использование поперечного магнитного поля при получении кристаллов антимонида индия, легированного теллуром, кадмием и цинком, в котором исходнцекомпоненты антимонид индия и лигатура)расплавляются в кварцевом тигле, выращивание кристаллов проводится на затравку,ориентированную в направлении (100).Наложение магнитного поля проводится после затравливания. На полученныхкриСталЪах иссЛеДована зависимость эффективного коэФФициейта распределенияпримесей от величинымагнитного поля,воздействующего на расплав, При этом легирование проводят на концентрации носителей заряда (3 - 6)10" см . В работе сиспользованием критериев тепломассопереноса объясняются причины возрастаниякоэффициентов распределения указанныхвыше примесей, 8 данном случае исследования по влиянию магнитного поля на электрофизические параметры получаемогоматериала не проводились,Целью изобретения является увеличениявыхода монокристаллов с подвижностью носителей заряда более 5 10 см /В с ч,э 2Поставленная цель достигается с помощью МГД устройства "поперечйого магнитного поля, позволяющего получать в"центре тигля магнйтное поле с индукциейдо 0,3 Тл.После наложения магнитного поля подвижность носителя резко возрастает, концентрация носителей заряда при этомнесколько падает,П р и м е р 1, Берется затравка; вырезанная из нелегированного антимонида индияразмером 5 х 5 х 50 мм, ориентированная внаправлении 211 и закрепляется вдержателе. Загрузку, состоящую из антимонидаиндия и германия, помещают в кварцевыйтигель, Легирующую примесь - германийрассчитывают на получение в первойточке кристалла концентрации носителей 5-10 г см з. Расчет производится постандартной формуле:РМСтв6 0610 )угде А - количество легирующей примеси;М - молекулярный вес примеси;Ств - концентрация примеси в первой точке кристалла;1 Р- удельный вес антимонида индия, К - коэффициент распределения германия в антимониде индия.Загрузку помещают в кварцевый дигель. Масса загрузки составляет 450 - 500 г, Затем камеру вакуумируют и расплавляют загрузку при температуре 750-800 ОС, После расплавления загрузки температуру снижают до 520 С налагают магнитное поле с индукцией 0,05 Тл и производят затравливание,Выращивают кристалл р-типа проводимости, диаметром 30 мм, со скоростью5 подъема затравки 0,5 - 0,7 мм/мин. Скоростьвращения тигля и затравки составляла 10 и20 об/мин соответственно. По окончаниипроцесса выращивания магнитное поле выключается. После охлаждения и выгрузки10 монокристалла от верхнего и нижнего частей отрезают пластины толщиной 2 мм дляизмерений электрофизических параметровметодом Ван дер Пауз при температурежидкого азота измеряют коэффициент Хол 15 ла и удельное сопротивление на пластинах,Концентрацию и подвижность носителейзаряда рассчитывают.П р и м е р 2, Берется затравка, вырезанная из нелегированного антимонида индия20 размером 5 Х 5 Х 50 мм, ориентированная внаправлении 211 ит закрепляется в держателе.Загрузку, состоящую из антимонида индия и германия, помещают в кварцевцй ти 25 гель. Легирующую примесь - германийрассчитывают на получение в первой точкекристалла концентрации 5,10 см . Расчетпроводится по формуле, приведенной выше.30 Процесс выращивания проводится аналогично примеру 1, ио индукция магнитногополя в этом случае составляет 0,3 Тл. Измерение электрофизических параметров как ив примере 1.35 В условиях наложения поперечногомагнитного поля выход материала маркиИСД - 3 с подвижностью 5 10 см. 2/В сувеличивается на 20%. По предложенномуспособу с использованием при выращива 40 нии кристаллов наложения магнитного поляпроведены лабораторные испытания, Получено 15 монокристаллов антимонида индия, легированного германием на маркуИСДз, При этом выход продукции с45 р5.10 с 2/В увеличивается в среднем на20% Формула изобретения Способ получения монокристаллов антимонида индия, легированного германием с концентрацией 510 -310 см, включаг 1 э .эющий расплавление исходных компонентов и вытягиванием кристаллов на затравку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличе ния выхода монокристаллов с подвижностью носителей заряда более 5 10 см /В с,з гперед выращиванием на расплав налагается магнитное поле с магнитной индукцией не более 0,3 Тл.