Способ осаждения слоев теллурида цинка

СОЮЗ СОВЕТСНИХМЮФЛамеииРЕСПУБЛИН 09) (11) А зш Н 01 Ь 21/20 РОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОИИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Кишиневский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственный университет им.В,И.Ленина(54) (57) 1. СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СЛОЕВТКЛЛУРИДА ЦИНКА"из раствора-расплаваметодом жидкостной эпитаксии в закрытой откачанной качающейся ампуле,включающий загрузку в ампулу подложкии вещества, из расплава которого производят осаждение, откачку и отпайку ампулы, нагрев ее до температуры. растворения и выдержку при постоянной температуре, последующую эпитаксию в процессе понижения температуры с определенной скоростью, слив раствора с подложки и освобождение подложки со слоем от остатков растворителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения: фоточувствительных самолегнрованных моно- кристаллических слоев теллурида цинка н упрощения технологического процесса, слой осаждают в ампуле из раствора в расплаве соли - галогенида цинка и осажденный слой освобождают от растворителя промывкой в дистиллированной воде или спирте.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что температура раствора-расплава при осаждений 400- 650 С.15 Применение расплава цинка в качестве растворителя позволяет полу- ф 5 чить более чистые и совершенные по структуре слои теллурида цинка, так как цинк является одним из составляющих материалов 2 п Те и способен насыщать вакансии 21 в растущем слое, кроме того, он обладает эффектом экстрагирования многих примесей Йз выращиваемых слоев.Способ осаждения слоев теллурида цинка из раствора в расплаве цинка 55 заключается в том, что смесь мелких кристалликов 2, Та и металлического1 цинка в определенных пропорциях поИзобретение относится к технологии материалов твердотельной элект- роники, а точнее к технологии осаждения тонких полупроводниковых слоев, и может быть использовано при изготовлении фотоэлектронных полупроводниковых приборов, в оптоэлектронике и микроэлектронике (для видиконов, фотоприемников, в электрофотографии). 1 ОИзвестны способы осаждения слоев теллурида цинка термическим напылением в вакууме, сэндвич-методом в потоке водорода и хлористого водорода, из газовой фазы Ц .Однако перечисленные способы позволяют получать слои теллурида цинка нечувствительными к свету и поли- кристаллическими. Для получения монокристаллических слоев необходима дополнительная рекристаллизация, а для их очувствления - дополнительный отжиг в парах цинка или в жидком цинке и легированиеосажденного слоя элементами 111, Ч 11 групп.25Известен способ осаждения слоев теллурида цинка из раствора-расплава методом жидкостной эпитаксии в закрытой откачанной качающейся ампуле, включающий загрузку в ампулу подложки и вещества, из расплава которого производят осаждение, откачку и отпайку ампулы, нагрев ее до температуры растворения и выдержку при постоянной температуре, после 35 дующую эпитаксию в процессе понижения температуры с определенной скоростью, слив раствора с подложки и освобождение подложки со слоем от остатков растворителя 2 . Способ позволяет получать слои теллу рида цинка из раствора в расплаве металлов висмута и цинка. мещают в один конец графитовой лодочки, а подложку - в другой ее конец. Лодочку помещают в кварцевую ампулу, которую откачивают и отпаивают, Систему нагревают до температуры 950-1050 С. При такой температуре в течение 1 ч проводят растворение теллурида цинка, Затем лодочку наклоняют и заливают подложку раствором-расплавом, Для осаждения слоя проводят охлаждение раствора со скоростью 0,5-3 С/мин до температурыо750 С. При такой температуре раствор-расплав сливают с подложки. Прилипший к поверхности выращенного слоя Еп Теметаллический цинк отделяют испарением при более низкой температуре в запаянной ампуле после процесса выращивания.Описанный способ обладает сложной технологией, так как процесс эпитаксии проводят при очень высоких температурах, что требует применения материалов и оборудования с высокой термической устойчивостью. Приме- нение в способе высоких температур приводит к изменению физических свойств использованных подложек.Кроме того, процесс освобождения выращенного слоя ЕьТе от остатка растворителя (металлического цинка) требует дополнительных технологических операций для его возгонки, что также сказывается как на свойствах подложки, так и на свойствах слоя.Целью изобретения является получение фоточувствительных самолегированных монокристаллических слоев теллурида цинка и упрощение технологического процесса.Это достигается тем, что слой осаждают в ампуле иэ раствора в расплаве соли - галогенида цинка и осажденный слой освобождают от растворителя промывкой в дистиллированной воде или спирте, причем температура раствора-расплава при осаждении 400-650 С. Способ осуществляют следующим образом.Смесь мелких кристалликов ХоТе и соли Еп С 1 в пропорциях, определенных по кривой растворимости Евое в 2 и С 1 , загружают в один конец стеклянной (пиренсовой) ампулы с перетяжкой посредине. В другой конец погружают подложку, например625509 4с резкой границей раздела при низикх (до 650 оС) температурах эпитаксии.Остатки растворителя с поверхностиосажденного слоя удаляют простойпромывкой в воде или спирте, чтоосвобождает как подложку, так и выл ращенный слой от дополнительнойтермической обработки и упрощаеттехнологию.10 Редактор О.Юркова Корректор В.Бутяга Техред А,Ач Заказ 9224/3 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5-эАмпулу откачивают до 10 торр и эапаивают.Залив раствора на подложку осуществляют поворотом печи.После охлаждения печи до комнатной температуры подложку с осажденнь слоем Еп Те извлекают из ампулы и промывают дистиллированной водой или спиртом для удаления с поверхности выращенного слоя остатков растворителя ( Хи СВ ).Способ позволяет получить моно- ,кристаллические слои теллурида цинка толщиной до 20 мкм на монокристал лических подложках селенида цинка 1Выращенные слои обладают выраженной фоточувствительностью (кратностью изменения сопротивления при освещенности 250 лк достигает значения 10 ) в широком спектральномБдиапазоне 550-800 нм.