Способ изготовления полупроводниковых пленок на основе а @ = s @ - @

 

Сои3з Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е " 704396

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) JOffO IIIIITCIII>IIOC I< HBT. 013113,-13 > (22) Заявлеш) 24.08.78 (21) 2677248/18-25 (51) М. Кл.3

01 1 31 18 с присоединен !н м за я «кн Xi

Государственный комитет (23) Приорп!ет-CCC P

Опубликовано 15.03.82. Бюл.н тень М 10 (53) УДК 621.382 (088.8) ва делам изобретений и открытий

Дата опубликования <)HI!calli!« 1:).03.82. (72) 3 Вторы изобрете>пия

В. M. Ганин, Б. T Коломиец, В. M. Любин и В. А. Федоров

Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе (71) Заявитель

1 « 3 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛУП РОВОДН И КОВ ЫХ ПЛ ЕНОК

НА ОСНОВЕ As. S

Изобретение относится к обласп1 технологии напыления полупроводниковых пленок и мо)кет быль использовано в микроэлектронике, оптоэлектронике, полупроводниковой фотографии и голографии.

В настоящее врсмя хорошо известны способы получения полупроводниковых плсНоК халькогенидных стсклообразных полупроводников (ХСП) методами тсрмичсског!) испарения, катодного распыления, радиочастотного распыления и др.

Наиболсс простым и широко применяемым является метод тсрмичсского напыления, заключающийся в нагреве исходного вещества до температуры, обееисчива!ощсй интенсивное исиарснис этого вещества (11.

Недостатком такого способа является неудовлетворительная адгсзия пленок, их недостаточная однородность, наличие пятен.

Известен с«ос00 H3foTof3 IcHIIH II() 1% IIPOводниковых пленок на основе As, S 1,- путсм испарения исходного вещества через слой Qoflo lHHTc Ibf 101 0 illa cPH3. I H и «са ждения на подложку !21.

При этом способе напыления в тигле поверх испарясмого вещества помещается слой частиц инертного материала с более высокой температурой плавления и испарения, чем у исиарясмого Ве)цсет!3а.

Верхш)й слой дополнительного инертного материала. выполняя роль фильтра.

1 редотврашаст разбрызгивание вещества и. способствует тем самым полученик) болссодиородиых пленок, обладаюпи1х улучшенной адгсзией. повышенной механической и

Э:!СICTPIIЧЕСКОИ IIPO ÍOCTI>IO.

Основным недостатком этого метода яв;1!1СТСЯ ОТСУТСТВИС ВОЗМОЖНОСТИ VIIPBI3.1CÍHK

1!3 электрофизическими и оптическими евойст«ами иаиылясмых пленок.

Целью изобретения являстея получение плен!)к, обладающих способностью при об,! М ICHIllf CI3CTO >I и!1К 3 ВС 1 И>1 И !3атн, l и К 11 !

5 ммс!3ьш!1!1 о)пи)еекос пропусканис в зависимости от и!пепеивиости света, а также

1н Вы!псиной свето 1уветвитс льностыо.

Цель достигаетея тем, что в качестве исходного вещества берут стсклообразный. материал состава Аэ,.51,-, где 0,30 х-0,45, а в ка>!ее! Ве дополнительного ма.териала используют С.и, испарение проводят при температуре 300 — 350 С.

При изготовлеllllll пленок Ilo иредлагас25 3!ОМ3 епосоох происхОдит химичсское 13зап— модействис дополнительного материала с исходHЫМ ВСИ1сстВом, что прп130дит к получении) П.Iспок с разли>!ным СОстаВОм н структурой. Взаимодействие дополнительноЗ0 го матернаIH с хальк!)геном обуелавз)ивает) 70439() 3 ГОТ (()2(: Г, ЧТО C. 10(< 1(ОЛ \ !2(0 ГС5! (!00(2(ЦСliныс мышьяком. Подоонос conc(>)K BE(((0 мышьяка (повышсннос) через«ы (Яйш) рсзк<(СКЯЗЫВЯСIСЯ Н2 СВОЙСТБЯХ С.IОСВ.

ИССЛСДОВЯПЕЕЯ ИОКЯЗЯ:(И. ЧЗО МE(0(Fte э гl <. K 1 Р О (()! l 3 1! i c с 1:, l I с 1! О 1 Гг 1! ч с с к! с с 130 Й с т Б El

СЛОСБ ОИРСДСЛ51(0(С)! liC 10 E(>KO СОС! 2«03! пог!1(асмого Х(.П, но и составом структурои пленки, тяк стспснь у«язки цолимсрноГО КЯРКЯСсl СЛОСВ СУII(CC 1 BC(El(0 131>1111(. !10

CP2 BE(0 EI (((O CO С. (05(!>(((, 1(РИ ГО I ОБЛ С и И Ь()(И обычными мстодями. Подобнос обстоятсльСТВО ТЯКЖС OIIPCÄCËE(CÒ РЯД -)ЛСIСГРОфl(:>Иil(>СКИХ i! ОПТИЧССКПХ С«ойСТВ.

Предложснный способ экспсримснтальII0 ировсрсн. В K2÷åc IВс исход((огo «с(цсствя

Bf>1oP2((Лз,. >„-, 2 B KB ccT«c $0«o i!((!Tc, ll>110го ма гсриала Ги. Гтсклообразный Лз>Я;;, РЯЗМСЛЬЧЯ;(СЯ lf ИОМСЩЯЛСЯ 13 f(CIEBP11TC Ih.

Донос!Нитсльиый материал иа. одил=я Б диспсрсной формс, i(02«oляющсй достаточHO ЭффСЕ> ТИВИО ПРОН ИКЯ! Ь I!2 j) B f>t !ЕСПЯРЯСМОГО ВCП!ССТ«сl, И 110МCI(iB,! СЯ Б (IÑ((2 P (IТС:10 поверх исходного всщсст«а. Испар(псль нагрсвался в вакууме до 300 — 350 (.

Получаемыс аморфиыс ((лснки иод дсйствием оптической засветки обладают с«оиСТВО)>(КЯК < ХIСИЬПIСНИЯ, ТЯК И "БОЛИ IСИИЯ

ОПТИЧССКОГО ИРОП СКЯНИЯ «BBBIECF(>(Ocr(I От ицтенсивнос.ги света. Плсики систсм Лв — S, полученные другими из«сстными способами, обладают способностью либо только увсЛИЧИВЯТЬ, ЛИОО ТОЛ ЬЕ;0 3 MC(l l>(I(il TB O(l Il i 0<. K(!C

1 (P O i 3 С К 2 11 И (, И С 3 Я 13 i C l l >, (O O T < Н Т С Е (С И В ((O C T l i падающего света.

В слоях ярко Быражсн эффект фотопросвстлсния, крайне рсдко «стрс (Filclltllllся B слоях ХСП. полученных обы (иымп способами, который псрспсктивси для практики.

ЭкспсрименTальпыc спсктральныс зависимости пропускаиия слосв, иолучсииых (Icпарснисм АЭ23„- чсрсз слой Гщ, прсдставлсны па чсртс)кс. Кяк видпо из (epTci(;2. Нри засветке слоев имсет (ccTo сдвиг снсктРЯЛЬНОй ЗЯВИСИМОСТИ ПРОПУСКЯЕ!Ия ОТНОСИтельно среднсй способности опти iccKo! пропускания (кривая 1) .

При малой интенсивности происход и сдвиг в длинноволновую область (кривая

2), что равносильно умсньшс(шю о(тги<(гского пропусканпя, а при большсй интс сивности засветки — в коротковолновуlo область, ири этом оптпчсскос пропусканис возрастает (кривая 3) .

Эффект фотопросветления в слоях ХГП весьма редок и, как правило, мало эффсктивен. Пленки, созданные на основс прсд1 т ,T2(E(0. >!0Ã<) C(IOCOO;.,: ((2<(((I C5EE>((O i!()CБЫЩ,<(От (по KР сl (I е((>((»(сPс в> 1 0 P 2 3) 10 1 с! КО)lм

1;арамстру, как и:>ме((сцис цоказатсля ((рсломлсния, с. 10!f. НригoTo«.icцны(Обычиыми

:> Ъ(СТОДс((>ill, B К<)! ОР1>IХ И Я ОЛ (ОДс(СТС5! фи ГО((РОС!30 (5(С((((С.

Экснсримсцтялы(((c слои облBäB(o ((и)лсс высокой фоlo÷óâcò«èò(ль((оси, <) (1 — > Cë(,, Æ) (IO СР 2 БИС(f(((0 Со CЛ051 >! Н

fQ (Яких ii((с((с> сxi х(.п (0 (— — 0,5 с)(- .1)к, сис гсма Лв — S)

Р(ССЛСДОБ>с(ННЬIС СЛОИ ИМС!ОТ ДОСТс! 0 Ц(0 нысокос ра;(рсшснис 10 2000 л ((I, мм.

> ><

И:3>(сиснис НОI Я:3Я Сгlя !IPc, (ом:(сlll(5(>< составляющсс 4 — 7 д> деласт иодобиыс 05(0(( псрспективными для записи о(пи !секо(i Eiffформации.

Область сисктральной фоточу«ст«!псль20 ности слосв при их изготовлении прсдлагае<мь(м способом существеино расширястся

«длинно«олновую область оип(чсского сцсктра.

Слсдуст отмститы что магсриялы цско25 ТорЫХ CEICTC>t ХС П C Изб«(ТКОМ Мьl ц! Ьякс(. пяпримср Лв S, !(0(3<)«>10)K!(0 13 Оольп!Н..>. количест«ах синтсзировать. 1 аки)1 Обра (oм, lI() C3,.22 CB0)((>(((С (IOCOO

1(роводипкОВы слосе(с изб) ь! 1 (;0>1 м ын (!>3(ка

gp является к настоящему Брсмсни сдинстВC ((Et!>(X(.

Ф О P М " Г! с! !1 0 0 P 0 С ! (! 51 (. iIOCO() ИЗГОТО«,! С!(ИЯ (10, (> IIPO«OДН И 1(0(3 ((Х плсно! на ()сцо«с As S i; иутсм ((спярсiflfH ИС ОДНОГО МЯЗСРИЯЛЯ ЧСРС:3 СЛОЙ ДОНО.(нитсльиого матсриала и осаждения i(2 .И)д,<(ОЖК>, О Т Л ll 2 10 If! И Й С Я ТСМ, I TO С

1,СЛЬЮ ПО,Е (CE(t(5(1110((OK. ОО (2+BEOE(t(fX 110 ,и собностыо при облучснии светом как у«сличивать, гяк и уменьшать оитичсскос иро((уСКс! ИИС Б Зсl ВИСИМ ОС I И 0 1 ll l(TC!EC(f(3!IOCТИ

CE3C>Тс(, с! Тсl КЖС ИОВЫ!ИСННОй С!30!Осi ъ il(! 13(f телы(о Th(0. в качсст«с исхо j((ol.о Бсщсст«2

4 осрут стеклообразный маrcpt(aл состава

As, S (,, i 1t0 0.30 ==. х(0,45. Я «качсcп3<. дополнительного материала испол ьзун)т (,(l, И FE 0((2()C(EHC F(POBOQEIT ((P II TC)111< PB МРС

300 †3 С.

5((Источники информации, I I P 1(НЯT Е>! 0 ВО !3111! М 2 БИС (! P(I Э КС(I CР И;

1. Холлэнд М. Ианессние ТÎнкиx илснок

Б вакууме. М-.г(. «Госэнсргоиздат», 1963, с. 137 — 176.

2. Патсеп СШЛ >(О 3094395, кл. 23 — 294, Опублик. 1959 (прототип) .

704396! /

Корректор А, Степанова

Редактор Девятке

Техрсд А. Камышннкова

Заказ 20 31

Подписное

Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлпсполкома

1 В 4g

Изд. ¹ 122 Тираж 758

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5