Способ выращивания пленок теллурида цинка

 

Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств. Цель изобретения - снижение температуры процесса и сокращение его длительности. Пленки выращивают методом жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, в качестве которого берут сплав висмут-олово эвтектического состава, при температуре 500 - 650°С. Длительность процесса сокращена в несколько раз. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (sl)s С 30 В 19/02, 29/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

, "Ю Ч!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

700

800

500

15 2 2,5 2пТе, мол.% (21) 4669025/26 (22) 09.02.89 (46) 30.01.91. Бюл. ЬВ 4 (71) Одесский государственный университет им, И.И.Мечникова (72) В.M.Ñêîáååâà и Л.H.Ñåìåíþê (53) 621.315.592 (088.8) (56) Jap. J. Appt, Phys., 1973, Ч,12. N 12, р. 1841 — 1849. (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ПЛЕНОК

ТЕЛЛУРИДА ЦИН КА (57) Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств. Цель изобретения — снижение температуры процесса и сокращение его длительности. Пленки выращивают методом жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, в качестве которого берут сплав висмут-олово эвтектического состава, при температуре

500 — 650 С. Длительность процесса сокращена в несколько раэ, 1 ил. (, ЬЭ

Ф

О (,Ь 4

1624067

Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники, а конкретно к технологии получения тонких пленок теллурида цинка методом жидкофазной эпитаксии иэ раствора — расплава металла, и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств (фотоприемники, светодиоды, видиконы).

Цель изобретения — снижение температуры процесса и сокращение его длительности.

На чертеже приведены зависимости растворимости 2пТе в В1(кривая 1) и сплаве

Bi-Sn (кривая 2) от температуры Т.

Как видно из чертежа при 650 С растворимость ZnTe в Bl составляет 0,5 мол.7(,, а в сплаве Bl-Sn — 1,3 мол.7(. Таким образом применение сплава Bl — Sn значительно повышает растворимость теллурида цинка по сравнению с висмутом, Пример 1. Для эпитаксиального наращивания используют графитовую кассету пенального типа, состоящую из неподвижной части с ячейкой для раствора— расплава и подвижной части с ячейкой для подложки. В качестве раствора — расплава применяют металлы Bi и Sn, взятые в звтектическом соотношении: В! 58 вес. g,; Sn

42 вес. ; в количестве В!5.8 10 г; Sn

4,2 10 г, а теллурид цинка берут в виде мелких кристалликов в количестве 2 10 г.

Вес ZnTe рассчитывают в соответствии со значением растворимости ZnTe в сплаве Bl5г при 650 С, Эту смесь загружают в ячейку кассеты, в другую помещают подложку из

ZnSe. Кассету устанавливают в кварцевый реактор, нагревают до 650 С при непрерывном пропускании водорода и выдерживают при этой температуре в течении времени, достаточного для насыщения раствора-расплава (20 мин), Контакт раствора-расплава с подложкой осуществляют поворотом кассеты на 180 вокруг своей оси, при этом раствор-расплав располагают над подложкой.

Для осаждения пленки проводят охлаждение системы до 450 С. При этой температуре проводят отделение раствора-расплава с поверхности выращенной пленки путем возвращения кассеты в исходное положение. После охлаждения печи до температуры эвтектики подложку с осажденной пленKGA извлекают иэ ростового реактора. В слу5

50 чае непьлного удаления раствора-расплава остатки его отделяют механически, Пример 2. Вес Znie. рассчитанный в соответствии со значением его растворимости в сплаве Bl-Sn при 500 С, составляет 2 10 г Bi u Sn берут в количестве

5,8 10 г и 4,2 10 г соответственно.

Систему нагревают до 500 С и выдерживают в течении 30 мин при этой температуре. Рост пленок осуществляют при охлаждении системы до 450 С, Отделение раствора-расплава с поверхности пленки осуществляют таким же образом, как и в примере 1, В обоих примерах получены гладкие пленки теллурида цинка без остатков раствора-расплава. По данным фотолюм и н ес центно го, рентгенофазо ваго и рентгеноструктурно о анализов пленки являются монокристаллическими. Удельное сопротивление пленок равно 8 10 Ом см концентрация

2 носителей равна 2,6 10 см

Предлагаемый способ обладает следую-, шими преимуществами, Температура начала проведения эпитаксиального процессса вследствие увеличения растворимости ZnTe в эвтектическом сплаве Bi-Sn уменьшается до 650 — 500 С, Время насыщения раствора-расплава теллуридом цинка также уменьшается и составляет при 650 С 20 мин, а при 500 С 30 мин, Это сокращает длительность технологического процесса. Более низкая температура эвтект:. к.1 сплава Bl-Sn (139 С) по сравнению с, ..ïåðàòóðîé плавления BI (2710С) позволяет проводить отделение остатков раствора-расплава механически после вынесения образца из ростового реактора, что знзчительно упрощает способ. При этой температуре не происходит изменение физических свойств материала подложки и п1енки, Формула изобретения

Способ выращивайия пленок теллурида цинка путем жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, содержащим висмут, на нагретую подложку в потоке водорода, отличающийся тем, то, с целью снижения температуры процесса и сокращения его длительности. в качестве растворителя берут сплав висмут-олово эвтектического состава и выращивание ведут при 500 — 650 С.