Способ определения парциального давления пара полупроводникового материала в газовой среде реактора

(54) СПОСОБ НОГО ДАБЛ НИКОВОГО СРЕДЕ РЕАК ГОСУДАРСТВЕН-ЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское сМ 311132, кл. НТеллурид ка1968,ПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРЦИАПЪНИЯ ПАРА ПОЛУПРОВОД АТЕРИАЛА В ГАЗОВОЙ РА 2(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения парциального давления пара химических элементов, и может быть использовано в лабораторной практике при выполнении научноисследовательских работ, для автоматизации технологических процессов, Спосс б определения парциальногодавления пара полупроводника в реакторе для получения полупролад иковых слоев газотранспортным методом осуществляют путем введения графитовых электродов 7 и 16 в обьем реактора 1, подачи электрического напряжения на эти электроды и измерения тока в объеме реактор.",. 2 ил,45 50 55 Иэобрегение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации технологических процессов изготовления полупроводниковых пленок,Цель изобретения - обеспечение непрерывности измерения парциального давления пара при осаждении полупроводникового слоя газотранспортным методом.На фиг. 1 приведена схема устройства для получения слоев полупроводников газотранспортным методом; на фиг. 2 - зависимость относительной величины парциального давления пара от температуры.Устройство для получения слоев полупроводников состоит из кварцевого трубчатого реактора 1, который закреплен на водоохлаждаемом фланце 2 с помощью сальников,1. Трэнспоргирующий гаэ подаегся через патрубок 4 и отводится через патрубки 5. На кварцевый стакан б ставися графитовый подложкодержатель 7 с подложкой 8. К нему прижимается графитовая крышка 9. Она закреплена на кварцевой трубке 10, вну ри которой находятся термопара 11, контактные выводы 12 и закрепляющий диэлектрический порошок 13, Графитовый подложкодержатель и крышка одновременно выполняют роль верхнего электрода контакта, Кварцевый стакан соединен с кварцевой подставкой 14 графитовым переходником 15.Графитовый переходник изготовлен вместе с заслонкой 16, выполненной в виде усеченного конуса. Они одновременно выполняют функцию нижнего электрода. К нему и одновременно к кварцевой трубке 17 прикреплен графиовый контактный вывод 18. Кварцевая трубка заполнена диэлектрическими порошками 19 и по наружной части герметизиросана. Кварцевая трубка 20 вместе с тиглями 21 и металлическими трубками 22 закреплена на пробке 23, Температура тигля измеряется термопарой 24, находящейся внугри кварцевой трубки, На внешнем к ог це г.,еталлической трубки закреплена зубчатая линейка 25, имеющая постоянное сцепление с шестеренкой 2 б, приводимой во вращение с помощью штурвала 27. Для нагрева реактора служит съемная печь 28,Способ осуществляют следующим образом,В устройсгге (фиг, 1), например, для получения плен зк твердого раствора СоТе с заданными свойствами, технологический режим зависит от температуры тигеля 21 и подложки 8, а также от парциального давления пара в объеме кварцевого стакана, Для непрерыв ой регистрации парциального 5 10 15 20 25 30 35 40 давления пара полупроводника во время технологического процесса и автоматического управления им требуется электрический сигнал. В качестве такого сигнала может служить удельное сопротивление пара компонентов, Для получения этого сигнала перед началом технологического процесса, т.е. после окончания подготовительных операций (загрузка тигелей 21, установка на местах стакана б, подложкодержателя 7 с подложкой 8, крышки 9, реактора 1, печи 28, включение воды, электрического питания, транспортного газа) к контактным выводам 12 и 18 подается электрическое напряжение от источника питания, Амперметр в цепи питания сначала показывает отсутствие тока После достижения 300 С ток начинает расти, а напряжение падать. Это свидетельствует о появлении пара компонентов в обьеме стакана 8, В дальнейшем с ростом температуры иэгленения в показаниях амперметра и вольтметра увеличиваются. Увеличение тока обьясняется ростом парциального давления пара полупроводника.В таблице в качестве примера приведены значения тока и напряжения при различных температурам для реактора диаметром 33 мм и высотой 142 мм (Рвх - давление на входе, Рвых - давление на выходе, Л Р = =Рвых Рвх)На фиг. 2 приведена зависимость ЛР/Рвах = Ц 1 Т ) 10 в полулогарифмическом масшгабе,Видно, что с ростом температуры растет ток, Эксперименты показывают, что управление гехнологическими процессами по величине тока обеспечивает достижение поставленной технологической задачи. Формула изобретения Способ определения парциального давления пара полупроводникового материала в газовой среде реактора, включающий измерение электрического тока, протекающего через полупроводниковый материал, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности измерения парциального давления пара, в объем реактора вводят графитовые электроды и устанавли вают их зазором относительно друг друга, прикладывают к ним электрическое напряжение, измеряют это напряжение и силу тока, а парциальное давление пара определяют по предварительно снятой градуировочной зависимости силы тока и напряжения от давления пара,1624289 ЛгР 10 Гх 1 О" А 1 б ,Т т",Со тавитель А. Зосимоведактор 1. Касардз Техред М,Моргентал Корректор Л, бескид Заказ 182ВНИИП Подписноеа по изобрет "ниям и открытиям при ГК 1 ЛЖ, Раушскаяаб 4/5 Т 1 и ражвенного к мите11303.э. ГЛ ксива Госуд; Производственно-издател,с кий комбина "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10,Т 300 350 400 4 Г 0 500 550 600 650 700ВСО8509009501000 1050 11004500 500 497 495 493 490 488 485 481 487 473 468 4 цо 449 "3 г 417 39 с ";81 00,3 0,55 0,00 3,28 5,97 8,70 12,70 15.00 18.4 22,5 26,00 33 26 40,08 48 80 бг; 40 11,21 р),Ц 6 3 5 8,5 30 55 80 1 В 150 175 210 250 ъ 2 400 505 650 800 940