Способ получения варизонных структур

Сеюз Севетсини Сеарелнстичжлик РеевублинОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт, свиа-ву - (22) Заявлено 150476(21) 2346222/25(51) М. Кл рисоеаинением заявки-011, 21 2 Государстеенпый СССР пе делам изоб н открыт,03.79 Бюллетень11 а опубликования описан 5.0 3.7 72) Авторы изобретения Е.МарончуЕ,Марончук, Б.Л.Масенко и Б.И,Сушко 3) Заявител Институт физики полупроводников Сибирского отделени АН СССР и Новосибирский государственный университе 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВАРИЗОННЫХ СТРУКТ Ав 11.эвестного способаных слоев являютсяия необходимого проя ширины запрещенноелы регулирования АЙОаНедостатками и получения варизон трудность получен филя распределени зоны, узкие перед формы профиля.Это связано с ном способе один дого раствора бол вен, чем другой и коэффициент сегре гулирование профи атеиемеест- ф 5вер- и- окий тем, что при иэ компонент ее химически имеет более гации, Поэто ля ширины за раеда рещенИзобретение относится к полупровод никовой,технике, в частности к способам получения слоев твердых растворов с переменной шириной запрещенной зоны, и может быть использовано в электронной технике при производстве эпитаксиальных структур и приборов на их основе.Известен способ получения структур с переменной шириной запрещенной30 зоны Ь Е по толщине структуры (варизонных структур), основанный на использовании различных модификаций метода жидкостной эпитаксии для выращивания слоев системы твердых раст воров бинарных:соединений, например ой эоны осуществляется регулироваисм состава раствора - расплава.Наиболее близок к изобретениюспособ получения варизонных структур на основе полупроводниковых соединений путем их выращивания из ограниченного объема раствора - расплавамежду двумя подложками 12,Здесь также наблюдаются трудностьвоспроизводимости профиля распределения молярного состава и узкие пределы регулирования формы профиля,Цель изобретения - повышение воспроизводимости профиля распределениямолярного состава и расширение пределов его регулированияЭто достигается тем, что процессвыращивания ведут при колебанияхтемпературы на 5-10 С от значения,соответствующего началу кристаллизации, с периодом 10-60 мин, на подложках, выполненных из различных мриалов системы твердых растворовустановленных горизонтально, причвнизу располагают подложку из матриала с повышенной растворимостью.За один период колебания темпетуры (понижения и повышения от срнего значения) происходит наращивние и растворение эпитаксиального586758После этого проводят принудительное колебание температуры в печи попрограмме, приведенной на фиг.2.Время цикла изменения температуры 1 ц40 мин. При этом Фз 2-4 мин, времярастворения 1 примерно равно времен ни кристаллизации Ф. За один циклнарастает слой толщйной 2-3 мкм.После повторения циклов растворениерост 15-20 раз вблизи поверхностинаблюдался состав, близкий к 1 пР, 10 Предлагаемый способ позволяет получать вариэонные структуры с профилем распределения ширины запрещеннойзоны, регулируемым в широких пределахс высокой степенью воспроизводимости.Он может быть использован для создания, варизониых слоев на многочисленных материалах например на основетвердых растворов типа А -В" -А" -В",А -В" -АфВ, дефектных полупроводников, четверных систем и др. Формула изобретения 3слоя иа обеих подложках. Однако из-заразличия удельных весов компонентоврасплава и с возникновением в связис этим, конвективной диффузии компонентов в растворе - раславе, помещенном в силовое поле, толщинаслоя, образующегося на верхней подложке, больше, чем на нижней, Разли"чие в значениях толщин на верхнейи нижней подложках, как показываетэксперимент, возрастает с увеличением расстояния между подложкамии повышением скорости снижения температуры. С каждым циклом растворения становится большей насыщенностьраствора " расплава компонентом нижней подложки вследствие подрастворения нижней подложки.Таким образом, при настоящемспособе подпитку необходимым компонентом осуществляют в ограниченномобъеме раствора - расплава и оченьхорошо регулируют длительностьюциклов растворение - раствор и величинами температуры при этом. Этопозволяет выращивать варизонные структуры с высокой степенью точности воспроизводимости профиля ее распределения по толщине структуры.На Фиг.1 представлена схема установки для получения вариэониых структур; на Фиг,2 - программа изменениятемпературы для полученич варизонныхслоев в системе СаР пР,Установка содержит реактор 1, контейнер 2 с раствором - расплавом 3,кассету 4 с подложками 5, 6 и графитсвыми прокладками 7, шток 8 для пере движения кассеты, уплотнение 9,злектроаечь 10,Подложки Фосфида галлия и Фосфидаиндия диаметром 25 мм, отполированныехимико-механическим методом с исполь- щзованием гипохлората натрия, размещают в кассете 4, Размер промежуткаопределяют графитовыми кольцами, онсоставляет 15-2,5 мм. При температуре 850 ОС кассету с подложками опус 45кают в раствор - расплав 3, содержащий галлий, индий, Фосфор, выдерживают 46-60 с в расплаве и извлекаютиз него. При этом раствор - расплавзаполняет промежутки 11 между подложками.50 СпЬсоб получения варизонных структур на основе полупроводниковых соединений путем их выращивания из ограниченного объема раствора - расплава между двумя подложками,о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения воспроизводимости профиля распределения молярного состава и расширения пределов его регулирования, процесс выращивания осуществляют при колебаниях температуры на 5-10 С от значения, соответствующего началу кристаллизации, с периодом 10-60 мин, на подложках, выполненнцх из различных материалов системы твердых растворов и установленных горизонтально, причем снизу располагают подложку из материала с повышенной растворимостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Андреев В.М, и др. Жидкостная зпитаксия в технологии полупроводниковых приборов, М., фСов.радио, 1975, с.169-172.2, ОопаЬпе У.А., МЫЙеп Н,Т., Опэк 2. СгоыЮ, 1970, 7, 9 2, с.221.е586758 о о о о о о Редактор Т.Колодце Тираж 922 БодпиИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, М, Раушская наб., д,4/5 каэ 1133/1 е роектная,Ужород,Филиал ППП фПатент оставитель И,Хлебниковехред Э.Чужик Корректор С.Шекиар