Способ получения пленок на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников

(19)(У 1) Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакаь ИЗОБРЕТЕНИ НТУ опо- стек 48ехнический институт азно- аи(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНВЕ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ ПЛЕНОК НА,ОСНОЕКЛООБРАЗНЬЗХ ПОЛУПРОВОД(57) Испоаьзовгии. Сущностьлообразных потермическим испго сплава Ав -ооу т вообладают стабипствами 2 табл НИКОВание: в полупроводниковой теизобретеник пленки на основлупроводников Ав 5 (Зе) и арением в вакууме стеклоо 3 (Ве) - Ме, где Ме=Свтемпературе 80 - 400 С. ьными физико-химическимИзобретение относится к полупроводниковой технологии получения слоев и пленок на основе халькогенидных стеклообразных материалов и может быть использовано для изготовления пленок и слоев методом термического испарения в вакууме,Известен способ изготовления слоев и пленок на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников (например, системы Аз-Яе, Ое-Яе и др.), согласно которому монолитные образцы, как правило, стехиометрицеского составз испаряются в вакууме 10 тор с определенной скоростью и осаждаются на подложки из кварцевого стекла, имеющие различные температуры (1),Наиболее близким способом к заявляемому по технической сущности является способ изготовления двухкомпонентных полупроводниковых пленок на основе стекло- образных сплавов путем термического испарения при 300-350 С в вакууме предварительно измельченного стеклообразного материала АзхЯ 1-х через слой дополнительного металлицеского материала - порошка меди и последующего осаждения паров исходного образца на подложку (2), Порошок металла изменяет состав газообразной фазы и в некоторой степени стабилизируют состав пленки и ее параметры, Однако при изготовлении пленок они загрязняются оксидными и оксисульфидными соединениями, которые ухудшают их оптические и другие свойства, Состав пленок не может быть постоянным, поскольку зависит от многих факторов; дисперсности порошка, степени окисленности его поверхности, площади поверхности, времени испарения активность порошка снижается за счет образования на его поверхности тугоплавких химических соединений меди),Целью изобретения является обеспечение стабильности физико-химических свойств пленок,Способ осуществляют следующим образом.При изготовлении двухкомпонентных пленок на основе стеклообразных халькогенидных полупроводников Аз-х (х = Я, Яе) методом термического испарения исходного материала в вакууме с последующим осаждением газовой фазы на подложку в качестве исходного материала берут стекло образные трехкомпонентные сплавы АзхЯуАц и АзхЯеуСцу, и испарение проводят при 80 - 400 С, Металл, который входит в состав исходного стеклообразного материала (значение х,у и к соответствуют областям стеклообраэования сплавов), образует структуры типа тройных химических соеди 5 10 15 20 нений АозАЗЯЭ, АцЛзЯ 2, СоАзЯе 2, надежно связывая легколетучие радикалы. Состав газовой фазы будет определяться только АзхЯу и АзхЯеу, т,к, высокие температуры плавления сульфидов серебра и селенлдов меди (свыше 1000 С) препятствуют их переходу в газовую фазу, Металлы остаются в исходном материале, не расходуясь,В таблице приведены конкретные составы исходных сплавов и свойства полученных пленок,Равномерное распределение атомов металла, находящегося в исходном стекло- образном материале на уровне размеров молекулярных форм газовой фазы, более надежно и эффективно регулирует состав компонентов паровой фазы. чем порошки серебра и меди в известном способе получения пленок, Наличие в исходном материале химически чистого металла позволяет получить пленку высокой стенки чистоты и однородности, не содержащую оксидных и оксихалькогенидных соединений, от которых ухудшаются свойства пленок, получен ных по известному техническому решению.,Материалы выполняют роль своеобразного "внутреннего фильтра" для газовой Фазы, Улучшение свойств пленки на основе Аз-Я(Яе) достигается регулированием 30 состава газовой фазы серебром илимедью, находящимися в исходном материале трехкомпонентных сплавов. Дисперсность металла в сплаве не сравнима с дисперсностью частично окисленных по рошков меди или серебра известного технического решения, Таким образом, металлы, равномерно диспергированные в сплаве на атомном уровне, связывают практически все легколетучие ионы и радикалы, обеспе чивая постоянство состава газовой Фазы, изкоторой формируется пленка стабильного состава с улучшенными свойствами,П р и м е р, Предлагаемый способ былприменен для получения пленок на основе 45 халькогенидных стеклообразных полупроводников Аз-х(Я или Яе) с использованием в качестве исходного материала трехкомпонентных сплавов АзхЯуАц и АзхЯеуСо (составы указаны в табл,1), Термическое 50 испарение сплавов с различным содержанием металлов производилось в вакууме 10 тор при 80, 300 и 400 С. Одновременно проводился масс-спектрометрический анализ газовой фазы, Проводились также ана логичные опыты с использованием вкачестве исходного материала Аз 2 Яз с добавкой порошка серебра и АиЯеэ с добавкой порошка меди (прототип), В таблице представлены составы исходных материалов, температуры термического испарения,2005103 данные химического, физико-химического и масс-спектрометрического анализов. Не- равновесный состав пленок, полученных по известному способу, требовал отжига (термообработки), Оксидные, оксисульфидные, оксиселенидные и низкомолекулярные образования, различного рода кластерные структуры "загрязняют" пленку, не обеспечивая постоянства ее состава и свойства как. по площади., так и по толщине,(56) В,М.Любин и др. Реверсивный эффект фотопросветления в пленках халькогенидных стеклообразных полупроводников системы Аз-Я. - Физика твердого тела, 1981, 5 т.23, В 8, с.2315 - 2320.В,И,Каратаев и др. Способ изготовления двухкомплектных полупроводниковых пленок на основе стеклообразных сплавов Аз-З, - Журнал технической физики, 1988, 10 т.58, Из 9, с.1767-1770. Необходи- Из стьтерЭч" Ндлиие кл торны Наличие ок- сисуль- фид На ли. ие окОста енк став исходно териала иднык бразомолеку лярны образ+ порошоккло) гмет затель- На 2 г 1-49) 350 Порем. рисут- твуют ыи откиткло) метал рмула изо ения одложку, отлич беспечения ста ких свойств пле материала берутАз - Я - (Яе)-М де Ме- Соо,)-о,эиспарение веду то, с целью ко-хлмичее исходного ОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК НА КОГЕНИДНЫХ СТЕКЛООБПРОВОДНИКОВ Аз 5 (сзе), 4 рмическое испарение в ваго материала с последуюием газовой фазы на е сплавь и А 90,07-1при 80 - 40 Составитель Т. Орки) Техред М,Моргентал Редактор лакова ректор О. Г Заказ 3422 Тираж НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Подписное изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж ул. Гагарина,СПОСОБ П ОСНОВЕ ХАЛЬ РАЗНЫХ ПОЛУ включающий те кууме . исходно щим осажден ающийся тем,бильности физнок, в качествстеклообразнье,