Расплав для анодирования материалов с полупроводниковыми свойствами

(19) (1) 4(3) С 25 О ОДИРОВАНИЯ ДНИКОВМИИ СВО арсенидааты калия ирганичес во СССР1975.СССР 40-6039,93-59,970,03-0,07 ССЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСЧЗЕННЫЙ КОМЮЕТ СЮ ГЮ ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕКИЙ И ОЗ 4 ф. (71) Институт общей и неохимии АИ УССР(Зб):1 .Авторское свидетельстФ.565954, кл. С 25 О 1132,2.Авторское свидетелъство340713,. кл. С 25 О 1/26,(54) (57) РАСИЛАВ ДХЗЯ АНМАТЕРИАЛОВ С ИОЛУПРОВОСТВАМИ, преимущественногаллия, содержащий нитрнатрия, о т л и ч а ю щтем, что, с целью повФизических свойств пленкительно содержит молибпри следумцем соотнощентов, мас.й:Нитрат калияНитрат натрия.Молибдат аммония ывенияэлектроок, он дополдат аммония ии компоненНитраткалия 40-60Нитрат натрия 39,9359,97Молибдат аммония 0,03-0,07,Процесс осуществляют при 23515 Св гальваностатическом или потенциостатическом режимах при плотноститока (,Д 1 0,1-2,0 мА/см,Добавка молибденовокислого аммония стабилизирует кислотность расплава, а также служит источникомдополнительных кислородных ионов,принимающих участие в анодном окислении полупроводника в расплавахбез добавки молибдата аммония: окисел растет лишь в начальный периоддо сравнительно небольших толщин.Увеличение концентрации добавкивыше 0,07 мас,Х нерационально, так 55 1 108 б 83Изобретение относится к областиэлектрохимического окисления полупроводниковых материалов, в частностиарсенида галлия, и может быть использовано в микроэлектронике для создания МОП-структур, для получения пассивирующих покрытий и т.д.Известен электролит для анодирования арсеннда галлия, содержащийгидроокись аммония, этиленгликоль, 1 Оизобутиловый спирт 1 1 1.Однако данный электролит на основеорганических растворителей имеетнизкую электропроводность, нестабилен и вредно влияет на окружающуюсреду. Кроме того, окисные слоисодержат воду, которая является нежелательной примесью, ухудшающейэлектрофизические показатели пленок.Наиболее близким,к изобретению 2 Оявляется расплав для анодированиявентильных металлов, содержащий нитраты калия, натрия и окислы щелочныхи щелочноземельных металлов 23.Однако данный электролит при данодировании арсеиида галлия ие обеспечивает получения высоких электрофизических характеристик анодиыхпленок.Цель изобретения - повышение элек-ЗОтрофизических свойств шленок,Цель достигается тем, что расплавдля анодирования материалов с полупроводниковыми свойстваии, преимущественно арсенида галлия, содержащий нитраты калия и натрия, дополни-.35тельно содержит иолибдат аммония приследующем соотношении компонентов,мас.Х:40как этот предел ограничен раствори-. мостью молибдата аммония в нитратном расплаве. Длительность электролиза определяется необходимостью получения окислов определенной толщины. В качестве катода используется платина, Скорость роста. окисла по предлагаемому способу составляет 25- 50 А/В,При анодировании арсенида галлия по изобретению качество окислов обеспечивается следующим.Расплавленные нитраты являютсяхорошо проводящими электролитами с хорошей рассеивающей способностью,что увеличивает равномерность покрытия и значительно уменьшает омичес-, кие потери на ванне. Проведение процесса при .235+5 С способствует увели чению концентрации неосновных носителей вследствие увеличения скорости их термической генерации, поэтому анодирование процесса одинаково на арсениде галлия и-и р-типа .н не требует дополнительного освещения.Кроме того проведение электролиза при повышенных температурахспособствует частичному отжигу окнеалов и залечнванню дефектов на границе раздела полупроводник-окисел.Электролит готовят плавлением исходных солей и их смешением. Электролит пригоден для многократного употребления и не требует корректировки,П р и и е р Для аноднрования .образцов из арсенида галлия приготавливают несколько расплавов, состав которых и режим процесса приведены в таблице. Для сравнения опробуют расплавы, не содержащие молибдата аммония 1 примеры 4-6 ). Электрофизические свойст: а полученных пленок определяют на основании исследования их вольт-емкостных характеристик, пробивного напряжения, эллипсометрических характеристик и показателя преломления.Измерения высокочастотных. вольтемкостных характеристик проводят нахарактериографе ИППМс автоматической записью. Измерение напряженияплоских зон составляет 0,7 В, чтосоответствует величине встроенного-Э, 2.заряда 2,10 кл/см и плотности состояний на границе раздела, определяе3 о где Й - величина встроенного заряда;е - заряд электрона 2.10" см,Определение пробивных напряжений полученных окислов производят по появлению токов утечки, регистрируемых микровольтамперметром ф/2 или по проявлению вырождения вольтемкостных характеристик, которое за-. ключается в необратимом увеличении емкости структуры при пробое 86832 4всей площади образца менее 07 от.значения ),Полученные результаты по свойствампленок приведены в таблице,Из сравнения данных таблицы видно,что введение в расплав молибденовокислого аммония приводит к улучшениюкачества анодных окислов, уменьшЕниюконцентрации поверхностных состоянийот (4-10 )0" смдо 210 11 см 2, повышению пробивных напряжений, повыше нию оптической однородности окислов,что позволит испольэовать изобретениедля получения окисных слоев на арсе 5 ниде Галлия, которые моГут быть использованы в полупроводниковой микроэлектронике,1 Эллипсометрические измерения тол-щины окисла и показателя преломленияпоказали, что оптически однородные".толщины окислов лежат в пределах2000-3000 Д (погрешность измерениятолщины окисла, определяемой по ем остав расплава мас.7.1086832 Продолжение таблицы 190 1,4.10 1,63 50910,220, 1,3.10 1,6 0 Май 9 МОз 60 1110 39,93 20 1 5 ректор И.Муска аз 27 пион филиал ППП "Патент",г,Ужгород,ул.Проектная,4 20 7 30 9 Составитель Л.Казакова дактор Л.Письман Техред И.Надь К65/1 Тираж .637 . ПодВНИИПИ Государственного комитета СССРко делам изобретений н открытий13035,Москва,Ж,:0 ауаская наа.,д.4 1 О 0,8.10 1,63 230 1,2.101,67