Способ измерения температуры

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ , преимущественно при выращивании эпитаксиальных слоев методом зонной плавки, заключающийся в том, что при выращивании эпитаксиального слоя трехкомпонентного раствора определяют соотношение компонент раствора и находят температуру по диаграмме состояний , отличающийся тем, что, с целью повышения Точности измерения температуры на границе раздела фаз, соотношение компонент определяют после затвердевания эпитаксиального слоя.

СОЮЗ СОМЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.(19) (11)

5 А

3GD ..0.01 К 11 28

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

"(21) 3433916/18-10 (22) 19.02.82 (46) 15.10.83. Бюл. 9 38 (72) Л.Д.Лисовенко, Л.Г.Шепель и А.С.Сергиенко (7l) Ордена Трудового Красного Знамени „завод чистых металлов им.,50-.летия СССР .(53) 536 .51(088.8) (56) 1. Патент США 9 3704625, кл. 117-211, опублик. 1.973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 574632, кл. С 01 К 11/28, 1976 (прототип). (54 ) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, преимущественно при выращивании эпитаксиальных слоев методом зонной плавки, заключающийся в том, что при выращивании эпитаксиального слоя трехкомпонентного раствора определяют соотношение компонент раствора и находят температуру по диаграмме состояний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры на границе раздела фаэ, соотношение компонент определя.ют после эатвердевания эпитаксиального слоя»

1048335

Изобретение относится к термометрии, в частности к усовершенствованию способов измерения температуры при производстве эцитаксиальных стРуктур и кристаллов, Иэвестны способы определения температуры с использованием набора термочувствительных веществ, изменяющих . свое состояние при определенных температурах (,11 . 1,0

Для измерения температуры таким способом необходим болЬшой набор термочувствительных веществ.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения температу- 15 ры, преимущественно при выращивании эпитаксиальных слоев методом зонной плавки, заключающийся в том чтб при выращивании эпитаксиального слоя трехкомпонентного раствора определя- .20 ют соотйошение, компонент раствора и находят температуру по диаграмме состояний (2).

К недостаткам этого способа.следует отнести то, что для. достаточно 75 точного измерения .температуры необходимо после установления равновесия в системе жидкость-твердое удалять остатки растворителя с поверхности растворяемого вещества, что представляет определенные технические трудности. Кроме того, этим способом температуру на границе раздела фаз можно определить только в изотермических условиях, т.е. наличие температурных градиентов приведет к массопереносу в жидкой фазе, и следовательно .к большой погрешности при определении температуры. В ряде технологических процессов, например- в. ,случае выращивания эпитаксиальных 40 слоев методом эонной плавки в градиенте температуры, необходимо измерять температуру на границе раздела. фаз при наличии температурных градиентов в системе. 45

Цель изобретения — повышение точ-. ности измерения температуры на границе раздела фаз.

Ф

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения температуры, преимущественно при выра @иванки эпитаксиальных слоев методом зонной авки, заключающемуся в том, что при выращивании эпитаксиального слоя трехкомпонентного раствора определяют соотношение компонент раствора и определяют температуру по диаграмме состояний, соотношение ком-60 понент определяют .после затвердевания эпитаксиального слоя, например методом рентгеноструктурного анализа., ВНИИПИ Заказ 7920/47

Филиал ППП "Патент", r

Для измерения температуры в интервале 600-1200 С в качестве контроль" ного вещества используют арсенид галлия, а в качестве растворителя - геллий с добавкой алюминия.

Рассмотрим процесс измерения тем" пературы при выращивании слоев методом зонной плавки в градиенте температур, с использованием в качестве контрольного вещества арсенида галлия, а в качестве растворителя расплав галлий-алюминий. Предварительно взвешенные галлнй и алюминий помеща" ют между двумя пластинами из арсени" да галлия, одна из которых служит подложкой для наращивания зпитаксиального слоя, а другая источником.

После подъема и стабилизации температуры на подложке кристаллизуется эпитаксиальный слой, состав которого определяется соотношением компонентов в растворителе и температурой на фронте кристаллизации. После определения состава, твердого раствора галлий-алюминий-мышьяк на границе слой подложки, при помощи микрорентгеновского анализа, искомую температуру находят по диаграмме состояния в системе 6ja- A Ð- A S, зная количество и йсходное соотношение компонентов в растворе.

Пример реализации способа измерения температуры. Две пластины арсенида галлия 20 мм, одна из которых служит источииком, а другая подложкой, располагаются параллельно друг .к другу на расстоянии .0,5 мм. Между пластинами йомещается навеска галлия 936,5 мг, содержащая 0,38% ат. алюминия. Полученный сэндвич располагается на плоском нагревателе.

После выращивания эпитаксиального слоя методом ЗПГТ, микрорентгеновским анализом определяют состав твердого раствора галлий-алюминий-мышьяк на границе эпитаксиальный слой-подложка.

При исходном соотношении в-расплаве галлия 935 мг и алюминия 1,4 мг, составу твердого раствора Х 0,32 по диаграмме состояния соответствует температура 930 С.

Предлагаемый способ измерения поз воляет измерять температуру непосредственно в зоне кристаллизации при .вы ращивании эпитаксиальных слоев методом зонной плавки в градиенте температуры, что позволяет более конкрет-. но, по сравнению с прототипом, установить зависимости электрофизических параметров получаемых слоев от усло-. вий кристаллизации.

В прототипе коррекции технологи-: ческого процесса осуществляются по измерению температуры нагревателя. . тираж 873 - Подписное ужгород,ул.Йроектиая,4