Инжектирующий элемент для полупроводниковых приборов и способ получения инжектирующих элементов

 

Использование: полупроводниковые электронные приборы. Сущность изобретения: инжектирующий элемент для полупроводниковых приборов, содержащий сформированную на подложке структуру с областями из полупроводниковых широкозонных материалов типа А₂В₆, способную инжектировать носители заряда при приложении напряжения, отличающийся тем, что области структуры представляют собой элементы кристаллической текстуры или эпитаксиальные слои и выполнены из изотипного одинакового полупроводникового материала толщиной от долей микрона до нескольких микрон, определяемой толщиной области объемного заряда, между областями расположен промежуточный слой толщиной 10 - 100 ангстрем, выбираемой из условия обеспечения туннельного прохождения электронов и дырок. В качестве полупроводникового материала может быть использован сульфид цинка. Способ получения инжектирующих элементов, включает формирование на подложке структуры из полупроводникового материала сульфида цинка. Структуру формируют в виде кристаллической текстуры путем осаждения из газообразной фазы при температуре 180 - 300^oC. Техническим результатом изобретения является обеспечение эффективной инжекции неосновных носителей заряда в монополярный полупроводчик. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1. Назначение инжектирующего элемента Предложенное техническое решение относится к области полупроводниковых электронных приборов и источников света. Поиск аналогов к объекту настоящего изобретения, проведенный по патентной и научно-технической литературе Института полупроводников АН Украины и по фондам Украинского НИИНТИ, а также РЖ "Электроника" и РЖ "Электротехника" за 1982 - 1992 гг., привел к выводу, что инжектирующий элемент обеспечивает электрическую инжекцию неосновных носителей заряда в монополярных полупроводниках. Монополярными принято называть полупроводники, которые обладают по известным физико-химическим причинам только n-типом или только p-типом проводимости.

2. Механизмы электролюминесценции.

Во вступлении к сборнику [1] М.В. Фок отметил, что предпробойная электролюминесценция значительное время изучалась на порошковых электролюминофорах. Такие системы неоднородны и требовали больших усилий для изучения изгибов энергетических зон и поверхностных уровней. Это позволяло корректировать предпробойный механизм электролюминесценции. Однако в чистом виде механизм предпробойной ЭЛ был изучен после создания p-n-перехода и поверхностных барьеров (типа Шоттки) на монокристаллах макроскопических размеров (1 мм и более). Предпробойную ЭЛ получали при включении n-p-переходов и диодов Шоттки в запорном направлении. В итоге имеем два реализуемых независимых процесса возбуждения ЭЛ:предпробойный (сильные поля) и инжекционный (слабые и средние поля).

В связи с заявляемым "инжектирующим элементом" находится еще другое важное замечание М. В. Фока [1]. Это вопрос о природе светящихся штрихов, которые наблюдались в электролюминесцентных кристаллах ZnS[2]. Плотность процессов ионизации и рекомбинации в этих штрихах очень велика, и тем не менее они не разрушаются в течение длительного времени: ... "Если бы удалось вырастить такой кристалл, у которого большая часть объема занята светящимися штрихами, то мы имели бы чрезвычайно яркий источник света" [1].

3. Две функции "Инжектирующего элемента".

Особо отметим, что для обеспечения эффективной инжекции неосновных носителей в широкозонных монополярных полупроводниках предлагаемый инжектирующий элемент выполняет две основные функции: во-первых, совмещает предпробойный и инжекционный механизмы электролюминесценции в единый механизм; во-вторых, позволяет распространить инжекцию неосновных носителей как на светодиодные монокристаллические варианты, так и на широкоформатные поликристаллические панели, у которых большая часть люминофора занята светящимися инжектирующими микроэлементами "светодиодной" яркости.

Обоснованию этих двух положений посвящена эта заявка.

4. Структура инжектирующего элемента (фиг. 1) Простейший инжектирующий элемент выполняют в виде двух одинаковых (изотипных) составляющих полупроводников толщиной в диапазоне от долей микрона до нескольких микрон. Толщины эти должны быть не меньше толщин объемных зарядов у границ между слоями или между кристаллитами, составляющими инжектирующий элемент. Толщина объемного заряда, в свою очередь, зависит от концентрации примесей, величины прикладываемых внешних напряжений и вычисляется по математической формуле , где r - толщина объемного заряда; N_d - концентрация доноров; ϕ_o - обедняющий потенциальный барьер у границы между слоями в отсутствие внешнего поля;
U_R - внешнее запорное напряжение на барьере;
l - заряд электрона;
ε - диэлектрическая проницаемость материала слоев.

Тонкие границы между контактирующими полупроводниками создают в процессе выращивания так, чтобы границы между кристаллитами были "прозрачными" для туннелирующих электронов и дырок (десятки ангстрем). Как показали исследования, такие границы уникальны тем, что обладают двумерной проводимостью электронов с высокой подвижностью, не замерзающей до температур кипящего гелия. К граничным слоям примыкают упомянутые выше положительные компенсирующие объемные заряды (фиг. 2, а). Эти заряды являются самыми протяженными и активно меняющимися в процессе "работы инжектора". Они реагируют на величину и направление прикладываемого внешнего напряжения, а также пульсируют с частотой приложенного переменного напряжения. Сульфид цинка был основным полупроводником, на котором создавали и исследовали инжектирующий элемент для положительных дырок. Преимуществом в данном случае была большая ширина запрещенной зоны ZnS. Это позволяло получать полный набор цветовой гаммы видимого света. Недостатком ZnS, как и у всех его ближайших соседей по группе A²B⁶ (ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe), была монополярность: отсутствие мелких акцепторов, а следовательно, отсутствие свободных равновесных положительных носителей заряда - дырок.

Технологические и измерительные результаты свидетельствовали о наличии инжекции неосновных носителей в сульфиде цинка. Функционировал "инжектирующий элемент для полупроводниковых приборов" или n-n гомопереход (переход между двумя одинаковыми полупроводниками или изотипный гомопереход).

Обычно ранее инжектирующими элементами называли p-n-переходы, которые создавались из одного и того же полупроводника (гомопереход), но n-сторону легировали мелкими донорами, а p-сторону - мелкими акцепторами. Так получали p-n гомопереход с носителями зарядов противоположного знака.

5. P-n-переход, как прототип заявленного "инжектирующего элемента для полупроводниковых приборов" [18]
P-n-переходы получают на основе биполярных полупроводников. В таком случае электроны в n-области и дырки в p-области движутся под действием приложенного напряжения навстречу друг другу и рекомбинируют вблизи разделяющей границы n-p-перехода. Если введенная примесь образует центры люминесценции, то рекомбинация на них будет излучательной. При такой инжекции легко создают большую концентрацию неравновесных носителей заряда. Методы создания n-p-переходов разнообразны. Наиболее распространены методы вплавления, диффузии, жидкостной и газовой эпитакции. Для создания омических контактов наносят пленки металлов с большой работой выхода. Иногда один из контактов делают прозрачным, чтобы избежать излишнего поглощения света. В заключение, после нанесения контактов пластины режут на кристаллы размером 0,25 - 4 мм², каждый из которых идет для изготовления одного излучателя. При помещении кристалла в корпус его обычно припаивают к кристаллодержателю. К противоположному слою припаивают вывод из тонкой проволочки. В заключение кристаллит герметизируют в корпусе. Эффективность инжекционной электролюминесценции может быть очень высокой, так как здесь практически отсутствует бесполезное поглощение энергии, резко снижающее эффективность предпробойной электролюминесценции. В стационарном состоянии, т. е. при неизменной во времени силе тока через p-n-переход, общее количество электронов в полупроводнике остается неизменным.

Первые электролюминесцентные p-n диоды с воспроизводимыми свойствами появились в 1961 - 1962 годах и вскоре нашли широкое применение в электронике, системе связи и др.

6. О характеристиках граничного слоя и его взаимодействии с объемом кристаллитов, составляющих "инжектирующий элемент для полупроводниковых приборов"
Вопрос о квантующихся границах возник применительно к инверсионным слоям (Шриффер - 1957 г.). Было обращено внимание на очень малую толщину инверсионных слоев, соизмеримую с длиной волны электрона. Характерной для таких слоев оказалась двумерная [12] проводимость: движение носителей заряда перпендикулярно поверхности квантуется, а вдоль поверхности осуществляется свободно, по подзонам энергетических уровней граничного слоя. Такая система позволила резко уменьшить число быстрых захватов и реализовать концентрации поверхностных носителей заряда до 10¹³ см^-2, которые обладают высокой подвижностью (так как удалены от компенсирующего заряда в объеме). Появилась возможность изменять концентрацию электронов независимо от концентрации примесей. При этом наблюдается значительное, на порядки величины, возрастание подвижности носителей заряда.

Можно сказать, что для "инжектирующего элемента" свойства граничного слоя занимают главную роль в механизме работы инжектора в целом.

Согласно [12] известно три типа основных систем, приводящих к образованию двумерного [13] электронного газа:
1) Инверсионные и аккумуляционные слои в кремниевых МДП структурах. Перенос осуществляется по поверхностным состояниям (подвижность до 4 - 5·10⁴ см² В^-1с^-1).

2) 2Д слои в гетероструктурах.

На границах раздела при x = 0,3 получали рекордную подвижность 4 · 10⁶ см²В^-1с^-1.

3) В случаях текстурированных или спеченных поликристаллических структур A²B⁶, когда границы между кристалликами достаточно далеко расположены, система границ ведет себя как двумерная (слабое взаимодействие). В этом случае период "решетки" так велик, что границы зерен являются независимыми и образуют системы отдельных квантовых ям.

Электроны, сосредоточенные в квантовых ямах, ограничены границами между материалами ямы и барьера. В случае поликристаллических текстурированных или спеченных слоев (рекристаллизация из плавня) границы между зернами формируются в процессе кристаллизации и представляют собой некоторую дислокационную фазу, более стабильную, чем примесные атомы. Их исследование открывает путь к описанию границ зерен и их использованию в приборостроении для переноса носителей заряда. Этот третий вид двумерной проводимости является характерной особенностью образцов из сульфида цинка.

7. Технологические варианты n-n-гомоперехода: от светодиодного - монокристаллического до широкоформатных поликристаллических панелей
7.1. Светодиодно-монокристаллический вариант
Все широкозонные соединения A²B⁶ монополярны, а следовательно, изотипны. Многочисленные попытки реализовать переходы из разных полупроводников (p-n-гетеропереходы) не привели к успеху. Это в основном было связано с расхождениями постоянных кристаллических решеток и коэффициентов их температурного расширения.

В гомопереходах (p-n-переход, n-n-переход) отмеченные выше технологические препятствия отпадают, так как наращивают одинаковые по структуре и температурным свойствам кристаллические слои. Для создания квантоворазмерных граничных слоев использовали кратковременную подачу ("впрыскивание") иного элемента из группы A²B⁶ (или теллур, или кадмий). Малые навески теллура или кадмия (десятые доли миллиграмма) испарялись за несколько секунд, образуя, согласно расчету, 2 - 4 атомарных слоя, тогда как поток паров ZnS продолжался с установленной интенсивностью. В случае теллура граничная прослойка состояла в основном из теллурида цинка, в случае кадмия - формировался граничный слой из CdS. Такие границы были туннельно прозрачными и обеспечивали "работу" инжектирующего элемента. Подложками для эпитакции были монокристаллические шайбы легированного фосфида галлия Светловодского завода с концентрацией электронов 10¹⁷ см^-3.

Постоянная кристаллической решетки GaP очень близка с таковой у ZnS. Это позволяло выращивать толстые монокристаллические пленки ZnS непосредственно на фосфиде галлия (15 - 20 мкм) при температуре подложек 300^oC. Полученные двух-, трехслойные инжектирующие элементы пригодны для изготовления мезаструктур и отдельных элементов с излучающей поверхностью в несколько мм² и яркостью 300 - 700 кД/м².

Итак, последовательная эпитаксия наслоений основной фазы сопровождается принудительным нанесением тончайшей граничной фазы с пониженной запрещенной зоной и квантующимися потенциальными ямами границ.

Ниже представлены структуры, в которых туннелируемые и квантующиеся границы создаются естественно в процессе роста поликристаллических структур.

7.2. Поликристаллические текстурированные пленки и спеченные слои сульфида цинка
7.2.1. Текстуры
Поликристаллические текстурированные пленки ZnS также были получены в вакууме по методу "горячих стенок" из того же порошка сульфида цинка с добавлением в шихту азотнокислого алюминия. Существенно то, что подложки были стеклянными (аморфными) и не могли "диктовать" монокристальную структуру роста. Все шло по известному "сценарию". Из газовой фазы формировались молекулы, которые сливались в подвижные островки - зародыши. Последние задавали ориентир для роста микрокристалликов. Характерным для формирования слоев этого типа является единовременный рост тесно сомкнувшихся кристаллитов. Так как температура подложек находилась в пределах 200 - 300^oC, то даже маленькие зародыши были устойчивыми и быстро увеличивались в размерах. Квазизамкнутый объем и большая поверхность испарения сульфида цинка обеспечивали достаточно высокую плотность газовой фазы. Формировались граничные плоскости с предпочтительной кристаллографической ориентацией. При указанных низких температурах устойчивой фазой ZnS была кубическая (сфарелит). Преимущественная ориентация роста неэпитаксиальных кубических кристаллов такова, что плоскости (III) параллельны подложке (ось III перпендикулярна). У всех кристаллитов образуется определенный набор кристаллографических плоскостей, параллельный плоскости пленки. Такую структуру называют текстурой или волокнистой структурой. Наряду с этим существует несколько механизмов образования дислокаций во время роста. При срастании островков кристаллические решетки несколько повернуты относительно друг друга. Образуется субграница, состоящая из дислокаций, компенсирующих дефекты упаковки. Кроме того, сеть дислокаций может возникнуть на границе пленка-подложка, чтобы компенсировать механические напряжения. Границы зерен в пленках занимают намного большую площадь по сравнению с массивными кристаллитами и образуют свою энергетическую структуру с большой концентрацией разорванных связей акцепторного типа. Исследования показали, что эти границы выполняют функции независимых квантовых ям.

7.2.2. Спеченные слои
Эти инжектирующие полупроводниковые структуры также формируются в виде поликристаллических слоев, но безвакуумным методом, непосредственно из порошка ZnS. Известна информация для CdS и CdSe [14 - 16].

Спеченные слои ZnS изготавливались нами по собственной методике, что дало возможность получать их более толстыми и пригодными для использования в форме "сэндвичей". Основной технологической спецификой спеченных слоев является использование плавня или минерализатора как среды для рекристаллизации. В качестве него использовали соль ZnCl₂. Осаждение порошка производилось в стаканчиковой центрифуге со скоростью вращения около 3000 об/мин. Средой для осаждения являлся раствор в соотношении 20 г ZnCl₂ на 200 мл бидистиллированной воды, по 60 мл на стакан. В стаканы, выточенные из фторопласта, засыпалось по 6 г порошка ZnS. Затем заливалось по два миллилитра раствора соли Al₂(SO₄)₃18H₂O (На 1 г ZnS - 5 · 10^-4 г Al). После смачивания порошка раствором соли алюминия в каждый стакан вливалось 60 мл раствора ZnCl₂. Суспензия хорошо перемешивалась ультразвуковой мешалкой и осаждалась на подложках в поле центробежных сил. После сушки слоев при 200^oC в муфельной печи в течение 15 мин производили отжиг в кварцевой трубе с использованием впуска и откачки газовой атмосферы, состоящей из инертного газа под давлением 0,75 атм. Труба задвигалась в печь с температурой 350 - 400^oC. Длительность отжига составляла 15 - 20 мин в процессе остывания печи до 80 - 90^oC. После этого кварцевая труба, соединенная шлангом с вакуумным постом, извлекалась из печи. В итоге были получены образцы ZnS·Al толщиной 20 - 30 и более мкм, близкие по параметрам проводимости и яркости к текстурированым ZnS-слоям с голубым свечением.

Главное здесь в том, что при описанных температурных процессах и "промывках" чистым инертным газом (иногда с добавкой кислорода) происходили два важнейших преобразования плотноупакованных и высушенных с минерализатором слоев. Сначала шло растворение некоторой части частиц ZnS в расплаве минерализатора, а затем рекристаллизация и спекание вырастающих микрокристаллов из пересыщенного состояния. Сращивание их приводило к образованию межзеренных границ, аналогичных тем, которые возникали в текстурированных пленках.

8. Зонная энергетическая схема инжектирующего элемента и динамика процессов электролюминесценции
8.1. (n-n) и (n-p) гомопереходы в структурном сравнении (фиг. 1,а и 1,б)
На фиг. 1,а показана структурная схема "инжектирующего элемента". Учитывая n-тип проводимости и полярность подаваемого напряжения (положительный полюс на подложке), роль генератора и инжектора дырок выполняет слой 2. "Дырки" поступают через границу 4 в слой 3 и рекомбинируют с электронами на центрах свечения. Это и есть исходная двухслойная структура инжектирующего элемента, выполненная из изотипных одинаковых полупроводников.

На фиг. 1, б для сравнения показан схематический вид инжекционного источника света p-n-перехода простейшей конструкции: 1 - полупроводник n-типа; 2 - слой p-типа; 3 - контакт к слою p-типа; 4 - контакт к базе светодиода; 5 - выводящие провода; 6 - p-n переход (стрелками показан выход лучей света). Выход света можно увеличить примерно вдвое, если нижний контакт сделать отражающим [18, с. 377].

8.2. Динамика зонной энергетической схемы изотипного гомоперехода при приложении электрического напряжения.

На фиг. 2, а представлен симметричный запорный изгиб энергетических зон по обе стороны от контактной границы. Такая симметрия находится в соответствии с условием одинаковости слоев. Представлено две "строчки" примесных состояний: верхняя строчка - мелкие доноры. Они полностью ионизованы при комнатной температуре. Значительная часть электронов ушла на глубокие акцепторы - вторая строчка уровней. Известно, что глубокие акцепторы имеют малое сечение захвата для электронов и большое для дырок. Но дырок свободных пока нет.

Фиг. 2, б. Приложено внешнее электрическое поле. Каждая из двух частей перехода будет теперь выполнять свои функции. Слой полупроводника со стороны положительного контакта включается в запорном направлении. На него накладывается наибольшая часть приложенного напряжения и при достаточной величине поля идет непрерывный процесс перемещения зарядов. По мере повышения поля начинаются переходы со стороны валентной зоны на незанятые акцепторы (переход 3). Однако сечение захвата дырок акцепторами велико и свободные дырки "моментально" перезахватываются акцепторами, их время жизни мало. При повышении поля появляются переходы 4. Теперь могут появляться свободные пары электрон - дырка за счет двойных переходов (3 + 4). Однако излучательные рекомбинации в сильном поле еще очень редки. Это связано с тем, что поле выносит электроны из зоны возбуждения прежде, чем он рекомбинирует с дыркой на акцепторе. Судьба дырок остается прежней: быть повторно захваченными на акцепторы. Дырок, которые "прорываются" через границу 7, слишком мало для регистрации излучательной рекомбинации. Снова увеличено электрическое поле (фиг. 2, в). Происходит "качественный скачок". До предела выросли скорости освобождаемых электронов и дырок, резко возросла ударная ионизация, а следовательно, концентрация "уносимых" электронов и дырок. Теперь дыркам хватает "времени жизни", чтобы дойти до границы между кристаллами и протуннелировать сквозь границу в соседний кристалл /7/. Там ее "судьба" одна: термолизация за время 10^-12 с и излучательная рекомбинация с электронами на центрах свечения (акцепторах), переходы 8 и 9. Умноженные свободные электроны уходят в сторону анода.

На фиг. 3 то же, что и на фиг. 2,в, но с более наглядным представлением об эффективности инжектирующего элемента в устройствах из сульфида цинка.

Итак, освобождающиеся в предпробойном процессе неравновесные электроны и дырки дрейфуют в сильном поле в противоположных направлениях электроны - к аноду, дырки - к границе между кристаллитами, ускоряясь в сильном поле до предельных скоростей 10⁷ см/с и туннелируют в валентную зону прямосмещенного кристаллита 7. Достижение дырками больших скоростей и энергий позволяет избежать существенных потерь на бесполезную рекомбинацию на границе. В зоне обогащения (левая часть), где отсутствует сильное поле, дырки мгновенно термолизуются за время 10^-12 с и рекомбинируют в потоке 8 на центрах люминесценции с электронами (поток 9).

9. N-n гомопереход - решение задачи о приведении возбужденных электрическим полем электронов и дырок к эффективной излучательной рекомбинации на центрах люминесценции.

Рассмотрим n-n - гомопереход из сульфида цинка в режиме светодиода. Инжектирующий элемент на сульфиде цинка обеспечивает хорошие условия для перемещения освобождаемых полем дырок к местам их эффективной излучательной рекомбинации. На фиг. 3 представлена зонная энергетическая схема потоков, которые переносят носители заряда к местам их размножения и рекомбинации при наложенном постоянном электрическом поле. Обогащенная электронами прослойка 1 вблизи границы перехода дает исток электронов для двух потоков: туннельно-затравочного потока Jⁿ₂ для развития ударной ионизации в обратно смещенной части перехода и потока рекомбинации Jⁿ₉. Последний зависит от встречного потока протуннелировавших и термолизованных дырок J^p₈. Дырки в данном случае, как неосновные носители, являются второй частью общего потока лавины электронов Jⁿ₄ и дырок J^p₆. В стационарном состоянии они будут нарастать вместе с полем
Jⁿ₄ = MJⁿ₂, J^p₆ = MJⁿ₂,
где M - коэффициент умножения, определяемый, как отношение числа выходящих из области сильного поля электронов n₄ к числу входящих n₂. Для описания следует ввести еще коэффициент ударной ионизации α, равный числу электронно-дырочных пар, созданных в сильном поле электроном на одном сантиметре пути. Таким образом, M будет зависеть также от ширины области сильного поля и может принимать значения от единицы (ионизации нет) до бесконечности (пробой тока). В общем случае ионизация может создаваться ускоренными дырками. Однако вследствие малой подвижности и увеличенной эффективной массы у дырок в ZnS, их вкладом в лавину можно пренебречь. Пользуясь еще одним термином N - числом ионизаций на каждый, выходящий из области сильного поля электрон, получим

изменяется от 1 до 0. В случае однородного поля N = αd, где d - протяженность поля. Используя выражение для коэффициента ударной ионизации, вычисленное Чуенковым, считавшим, что все примеси ионизированы , где U₀ - напряжение, получим [4]

a и b - постоянные, не зависящие от поля, отсюда

Нетрудно видеть, что при достаточно больших напряжениях коэффициент умножения достигает высоких значений M >> 1 и токи J^p₆ и Jⁿ₄ экспоненциально растут. Умноженный поток электронов Jⁿ₄ устремляется к аноду или к очередной границе между кристаллитами, термолизуясь в поток Jⁿ₁₀ и питая прослойку обогащения у следующей границы. Дырочная составляющая лавины, восстанавливающая общий поток носителей через границу, в поле 10⁶ В/см, устремляется к границе и туннелирует потоком J^p₆. В области сильного поля скорости носителей достигают насыщения около 10⁷ см/с, тогда время пролета толщины 10^-5 см составляет 10^-12 с. В кратковременных условиях движения бесполезная рекомбинация незначительна. Весь поток дырок J^p₇ выходит в зону обогащения и термолизуется за время 10^-11 с. Термолизованный к потолку валентной зоны поток дырок выходит на акцепторы. Вследствие малых потерь на рекомбинацию у границы можно считать, что теоретический внутренний выход излучения в такой системе превышает 50 - 70%.

Итак, для рабочего режима инжектирующего элемента на основе монополярного ZnS, можно определить потоки электронов и дырок в установившемся режиме на постоянном токе (фиг. 3). Величина "сквозного" тока ~Jⁿ₁₀. Через границу n-n перехода проникает (туннелирует) незначительная часть электронов -Jⁿ₂. Этого достаточно для развития лавины электронов до уровня Jⁿ₁₀= Jⁿ₂+Jⁿ_g и развития лавины дырок в обратную сторону границы по цепочке J^p₆ → J^p₇ → J^p₈ до уровня J^p₉. Встречные потоки электронов Jⁿ_9/ и дырок J^p₈ равны по величине и их рекомбинация переходит в излучение. Последнее можно рассматривать как результат "работы" постоянного тока при прохождении через единичный инжектирующий элемент.

Некоторые установленные экспериментальные эффекты свойственные полупроводниковому инжектирующему элементу на основе сульфида цинка
активно функционируют все традиционные, внедряющиеся в кристаллическую решетку, центры люминесценции, как ионизируемые, так и не ионизируемые;
образцы эффективно электролюминесцируют на постоянном токе, а также на переменном токе звуковых частот;
при синусоидальном или импульсном возбуждении пики напряжения совпадают с пиками волн яркости;
эффективность электролюминесценции многопереходных инжектирующих элементов, например, поликристаллических, возрастает с ростом рабочих напряжения, а также с понижением температуры вплоть до температуры жидкого гелия.

Не вызывает сомнений важная прикладная многовариантность инжектирующего элемента (n-n - гомоперехода) от светодиодного монокристаллического до широкоформатных поликристаллических панелей.

Литература
1. Фок М.В. Некоторые нерешенные вопросы электролюминесценции. Сборник Инжекционная электролюминесценция. - Тарту, 1968 г., С. 3 - 8 (конспект лекций).

2. Fisher A.G. Electroluminiscenc of Inorganiec Solids. P. Goldberg, Academic Press, 1966, p. 572
3. Нестеренко В.А., Снитко О.В. Физические свойства атомарно чистой поверхности полупроводников. - Киев, Наукова думка, 1976.

4. Чуенков В. А. Теория электрического пробоя полупроводников. Физика твердого тела. Сб. т 2. - М. - Л.: Издательство АН СССР, 1959, с. 200 - 214.

5. Квасков В.Б. Полупроводниковые приборы с биполярной проводимостью. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

6. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках. - М.: Мир, 1974.

7. Гольдман А. Г. , Жолкевич Г.А., Лазарь Н.П. ДАН СССР, 1965, 165, с. 786.

8. Гольдман А. Г., Жолкевич Г.А., Лазарь Н.П., Дудник В.П. Известия АН СССР, сер. физ. 1966, 30, с. 693.

9. Жолкевич Г.А., Васюков А.Е., Дудник В.П. Электролюминесценция и низкотемпературная стимуляция пленок. В кн. Электролюминесценция твердых тел и ее применение. - Киев, 1972, с. 295.

10. Берсенев Б. В., Васюков А.Е., Жолкевич Г.А. - В кн. Вопросы физики электролюминесценции. - Киев: Наукова думка, 1975, с. 132.

11. Гольдман А. Г. , Жолкевич Г.А. Стимулированные токи и электролюминесценция. - Киев: Наукова думка, 1972.

12. Рашба Э.И., Тимофеев В.Б. Квантовый эффект Холла. - ФТП, 1986, 20, N 6, 977 - 1024.

13. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. - М.: Мир, 1989.

14. Коломиец Б.Т., Олеск А.О. Ж. Приборы и системы управления, 1970, N 7, с. 75 - 80.

15. Павелец А.И., Федорус Г.А., Шейкман М.К. Ж. Полупроводниковая техника и микроэлектроника, 1973, 12, с. 71.

16. Павелец А.М., Ермолович И.Б., Федорус Г.А. Укр. физ. Журнал, 1974, т. 19, N 3, с. 401 - 414.

17. Георгиебиани А.Н., Котляревский М.Б. В кн.: Физика соединений A²B⁶. Проблемы управления составом точечных дефектов в соединениях A²B⁶. М.: Наука, Физматлит, 1986.

18. Прикладная электролюминесценция, редактор. М.В. Фок, гл. 10, Инжекционные источники света, с. 377. М.: Советское радио, 1974.

Формула изобретения

1. Инжектирующий элемент для полупроводниковых приборов, содержащий сформированную на подложке структуру с областями из полупроводниковых широкозонных материалов типа A₂B₆, способную инжектировать носители заряда при приложении напряжения, отличающийся тем, что области структуры представляют собой элементы кристаллической текстуры или эпитаксиальные слои и выполнены из изотипного одинакового полупроводникового материала толщиной от долей микрона до нескольких микрон, определяемой толщиной области объемного заряда, между областями расположен промежуточный слой толщиной 10 - 100 , выбираемой из условия обеспечения туннельного прохождения электронов и дырок.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве полупроводникового материала использован сульфид цинка.

3. Способ получения инжектирующих элементов, включающий формирование на подложке структуры из полупроводникового материала сульфида цинка, отличающийся тем, что структуру формируют в виде кристаллической текстуры путем осаждения из газообразной фазы при 180 - 300^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3