Способ получения легированных монокристаллов германия п типа

0 ПМ-СА-Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п 11623294 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано (45) Дата опубли по делам изобретен и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГЕРМАНИЯ и-ТИПА ПРОВОДИМОСТИлургии ьзова- гермаИзобретение относится к металполупроводников и может быть исполно при получении монокристалловния и-типа проводимости.Известен способ получения монокристаллов германия и-типа проводимости, легированных кислородом до концентрации5 - 7 101 в ат, см - з, направленной кристаллизацией расплава в атмосфере смеси инертного газа с кислородом при парциальном 10давлении последнего 4 - 6 мм рт. ст. 1.Недостатком этого способа является невоспроизводимость уровня легирования кислородом до концентрации 5 - 7 10 цат. см - зоптически активного атомарного кислорода 15и неоднородность распределения его в объеме монокристалла,Известен также способ получения легированных монокристаллов германия п-типапроводимости вытягиванием из расплава, 20покрытого слоем флюса, борного ангидрида 2.Такой способ не позволяет получать легированные монокристаллы германия с концентрацией оптически активного атомарного кислорода на уровне 5 - 7 101 в ат,см - з,Целью изобретения является поддерканне вопроизводимого уровня легирования5 - 7 10 в ат. см - з оптически активным атомарным кислородом и повышение однород- ЗО ности распределения его в объеме моно- кристалла,Сущность изобретения состоит в том, что легирующую добавку в виде двуокиси германия вводят во флюс в количестве 0,1 - 2,0% от веса флюса при весовом отношении смеси борного ангидрида и двуокиси германия к германию в пределах 4 - 8,3%.Ч р и м е р. Шихту поликристаллического германия весом 2,5 кг, легированного донорной примесью (сурьмой) до требуемой концентрации, обезвокенный борный ангидрид весом 100 г с добавкой двуокиси германия в количестве 1,5 г загружают в графитовый тигель диаметром 150 мм, который устанавливают в установку для вытягивания монокристаллов, расплавляют шихту, выдерживают расплав 5 - 10 мин, и вытягивают монокристалл из расплава по Чохрольскому на затравку, ориентированную в направлении 31, со скоростью 2 мм/мин при скорости вращения затравки и тигля, соответственно, 30 и 5 обор,/мин.Получают монокристалл германия и-типа проводимости с концентрацией оптически активного атомарного кислорода 6,0 10 в ат, см - з. Однородность распределения оптически активного атомарного кислорода по объему монокристалла составляет (6 0,5) 10" ат, см -623294 Зависимость концентрации оптически активного атомарного кислорода от содержания двуокиси германия в борном ангидриде и соотношения борного ангидрида и двуокиси германия к расплаву германия показана в таблице. Отношение 6 орного ангидрида и двуокиси германия к расплаву,вес. О 4Содержаниедвуокисигерманияв борномангидриде,вес. оо Концентрациякислорода в вырадценных монокристаллах германия,ат,см Номер слитка Формула изобретения 7 8 9 1 О 11 2,0 2,0 2,0 2,0 30 Однородность распределения кислорода по объему монокристаллов составляет + 5 о/оИзобретение позволяет получать моно- кристаллы германия с воспроизводимым Техред И. Пенчко Корректор Л, Расторгуева Редактор П, Горькова Заказ 836/21 Изд.149 Тираж 587 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типогоад 1 дия, пр. Сапунова, 2 0,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 4,0 4,0 8,3 4,0 8,3 4,0 8,3 4,0 8,3 4,0 8,3 5,0.10 дв6 05 10 дв6,0 Ода6,0 10"6,05 10 д6,0 Ода6 05 10 да6, 9 Ода7,0 10 д7,1 Ода7,0 Од уровнем оптически активного атомарного кислорода в пределах 5 - 7 10 о ат. см-з как в объеме слитка, так и от слитка к слитку. Указанный уровень концентрации оптически активного атомарного кислорода в монокристаллах германия и-типа проводимости способствует нейтрализации вредного влияния легкодиффундирующих рекомбинационных примесей и структурных 1 О дефектов. Способ получения легированных моно кристаллов германия и-типа проводимостивытягиванием из расплава, покрытого слоем флюса борного ангидрида, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью поддержания воспроизводимого уровня легирования 20 5 - 7 10" ат. см -оптически активным атомарным кислородом и повышения однородности распределения кислорода в объеме монокристалла, легирующую добавку в виде двуокиси германия вводят во флюс в 25 количестве 0,1 - 0,2 от веса флюса привесовом отношении смеси борного ангидрида и двуокиси германия к германию в пределах 4 - 8,3%,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство298165,кл. В 011 17/18, 1969.2. Технология полупроводниковых соеди 35 нений, М., Металлургия, 1967, с, 119.