Способ получения пьезополупроводникового материала на основе соединений а @ в @
союз совктских социАлистн кски г, Ркспувлие гос дмствкннок плткитнок вкдомство ссср <госнлткнт ceca> (191 S3J (ц 769836 А1 (51) $ ÄßВЗЗ 94 ЗОВ Х9 46 ф1) 2648232/26 (22) 1897.78 (48) 35.1293 Бал. Na 4546 (72) Загоруйко ЮА; Тиман БЛ„Файнер М.Ш, (54) О)ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЬЯОПОЛУПРОВОДНИКОВСГО MATEPklAJlA HA ОСНОВЕ
ll Vl
СОЕДИНЕНИЙ А В (57) 76./836 (! з; б,),- „-; э }» и с )т},. с! IT }; х с : с :. 0 :3 «1 и о J1»/Ч»«!»11Я П Ч ." «»:.0J1,,"-i."OГ»ОД}}И}Э) Э i,: P}}ОТ;.}лических материалов на основе
ll Vl неасга}!Ических соединений типа А Б и мажет найти применение в хлмической и 5 э 18«1-.„:,",;-,Най пасмы fiД, IQ}!!!OCT}} пс;! П.)0,1=;—
ЭOДС С 8 0: 8ЗОГ: Ол« ". )»»Вал,;! i<.) ;Ы ; }а}8P«лалсв,,l-..пользуемых в электсанных присорах для «}из:<О-y!cTr>T-1},!х и С1атиче ких из«1808- нил })асс»а«О»ц1}х а»»!»лрска«.!диапазоне те,«,» 10 перат р; таких как, напримегз, датчи}<и вибрации л ус;<орений; <рот!)рез!лстар»ь! и др, Известен способ получения пьезополуправодникавоГС материала на основе со единений А }Б, 13кл}о !ающий выращивание
И,,/} кр1ста/!л»1«}ес: их абразцав и их Г}сслеД«/ющее легиpoвание, сбуславливатщ88 пoвышенле стабиль iocòи параметров, Леги})ана}}!.е проводят ксмпенсиру}ощими. примесям;:1 (}«}едь}а, c8p86po«»I или золотом) 0 в парах элемента И группы, входящего в состав пал«, проводника (сера 11/1I се/!8}-}), Недостаткам известного с "саба является низкое темновое удельное сопратив/!8ние, не Г»ревышающез 10}2 Ом см, при 25 рабочей температуре, не превы»ва:ощей 300
К, обусловленное низ«им количеством вводимой при,".ес»л.
}/1}звестен способ получения пьезапо»л лупро",oäникавага матеpf",;3}1а, Г!Овь}ша}о!- 30 !
Дий кс/1и }ест:". вваq.,ë.".«h::.", примеси, Опосаа
„",,к »1 }с ч а 8 т в ы О а» } . и с а }-, и с к р,, с т ал л »! «! е с < и х
;бразцов, их отжиг в парах элемента »J!
ГР«/Г»ПУ 1 »Oi),Я»}/ОГО В СОСТаВ ".»атее Иа/»а }! пЯ
l1oLы»ве}}и»f !<0!1 i«f=-cTHQ BHopNðäIo,, пои} еси З,ъ на поверхности кристаллических ото)к>кенНЫХ O O»)88ö 3 Н Нагят СЛ»)Г1 B ilp "I»»«8c! элемента Гр«/пг» "1 образ" ц F10 i," верга}ст повтор}}ому отж.!гу. lifo!} этсм электры IQ!.!:и н ейт» аль ная Г! римесь способствует уве/!ы««е}}и}с количества BBQд81}н< и акцептср}})Й примеси. Те}»!Новое удельное сапративле}!}18 маT8pf lÉë а, Гlслуч н но Гс o!1tиса н ! ь}м спаса , 301»1, составляет I 2»0 О 4 см при температу- 45 12 ре 300 К, T8;лпературнь и Диапззof! раба-,ы составляет 200 — 453 К. }}едсстат»- О «» 1:!звест!!0! о способ;! Является невсзмож:-}ость да ьне. )}}/38ГО псвь}ше ния тгмно:- го:.«Дельного сспра1!}еле»!};я и Ос»с}//И! с»-}}«Л O«3:)ОЧ Ы 181»!Пе!)Q ГГOD», }!8ëü изобс)етения —:1авы}/.»8}-}ие .; амнсВаго УД /1 Ь}»ОГО СОП ООТИ ЛO.! ИЯ И»)ас ВИ}»8" ние диапазона Оэссчих температур. ПостаОленн iя це/lь „ ;сстигаотся тем, !тс ПОВТСPIIЫЛ»)Т <»1Г 88ДУТ ПРЛ С}««НОВ 8М1ЕННОM воздействии на o«)p88»8L}, и:)стсяннс, с э/! };т } i :3 Г о» втаp}!0} От "<иг» i рэисха д! IT 00/\8 .. Пал!»а «с:.1-;8 =ация дснорны: прим»есе}!за счет изменения зарядового со стояния примесей и э}<стракции данарны: уровней. Палуча ат материал с темновы}« дельны . f coïýoTf!ýë8}-Iè8!1
Пример 1. Получение манскристалл;. CdS8:S8:С.. Известным способа." выращивают мо накристалл селенида кадмия (CdS8) Образец диаметром 15 мм и высотой / мм помещают -в кварцевую ампулу, ".à па и в а!ат и псдверга oT отжигу в парах селе на при темпера-»уре 1173 K в течение 4 ч Получают образец с те;.!Новым сопротивле нием p = 4 10 Ом см при 300 К. Н; Я Z-срез этого абсазц8 напыле}гием в вакуум< (- 5 10 мм рт.ст.) наносят на грани кри сталла слои меди толщиной 5 мкм. Обра зец памеща от в муфельную печь < температурой 51" К. Одновременно к образ цу через медные алек грады прикладыва}а; постоянное электрическое поле с плотно cTbl0 тока 1 МА/см, Бремя одновременногс воздействия температуры и постоянногс электрического паля составляет 18 мин, и р это«!полость тска в те !8}!»ле всего этого вре мани поддерживают постоянной путем уве Jlè÷8}ièÿ напЭяжения постоя ннаГc электр}л«!есксго пс/!я, пэ»!Ложе}}ного к об разцу. -}ерез 18 мин процесс абработ <л и ре < р з И, а >O T } л 3 1 8 0. л 0 Т T B l f !1 8 O 3 T V p fB «/!C за иси;ость удель -:C;o сопротивления об разца, Темнсвое удельное сопротивление аб разца при 300 k составляет 1,5 10 Ом см диапазон раба !8!1 температуры 200 — 368 К. Пример 2, Получение манакристалл. Об 3;Я:С, 1/}звестным с-,особам выращивают мс 1}окристалл сульфида кадмия (СН8). Образец размером "0 х 20 ", 7 мм памеща}от в квар. цевую ампулу. запаивают и подвергают от. жигу в парах сары при температуре 1273 !« в течение 6 ч. Получают образец с темновь}}« 10 у,".,е;=;If; сопротивлением,/) =- 2 10 Ом с," пр i 300 K. }-»а боль/3»ле грзни этого образц; напыля!От в вакууме "- 5 10 мм рт.ст.) сло} меди толщинсй - 5 . км. Образец пс »eщаioг в муфельну}а печь с те» !}}врат«урсй 673 К, ОД»}сере««Рнна к Об разцу f рез медны з э.-.ектрады прикладыва ;от псстсян;-i08 электрическое поле < . IoT }ость}о така 3 МА/см . Время однсвре лэннОГО 10 "/»ей«ст !ия темп 8 t»а«1у.;) ы 11 посто -769836 Составитель N.Çàãoðóéêî Техред M. Моргентал Корректор О. Кравцова Редактор O. Кузнецова Заказ 3348 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 ни подд рживают постоянной путем увеличени-; напряжения постоянного поля, приложенного к образцу. Через 7 мин процесс обработки прекращают. Измеряют температурную зависимость удельного сопротивления образца. Темновое удельное сопротивление образца при 300 К составляет 9 10 Ом см, 12 диапазон рабочей температуры 200 — 453 К. Пример 3. Получение монокристалла Zn Se: Se: Ag. Известным способом выращивают монокристалл селенида цинка пЯе). Образец размером 15 х 15 х б мм помещают в кварцевую ампулу, запаивэют и подвергают отжигу в парах селенэ при гемпературе 1223 K в течение 5,5 ч. Получают образец с темновым удельным сопротивлениемр= 3,2 10 Ом см 13 при 300 К, На большие грани этого образца нэпыляют в вакууме { 5 10 мм рт,ст.) слои серебра толщиной 5 мкм. Образец помещают в муфельную печь с температурой 763 К. Одновременно к образцу через серебряные электроды прикладывают постоянное электрическое поле с плотностью тока 5 мА/см2, Бремя одновременного воздействия температуры и постоянного электрического поля составляет 20 мин, при этом плотность тока в течение всего этого времени поддерживают постоянной путем увеличения напряжения постоянного поля, приложенного к образцу. Через 20 мин процесс обработки прекращают. Измеряют температурную завислмость удельного сопротивления образца. Темновое удельное сопротивление образца при температуре 300 К составляФормула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОПОЛУПРОВОДНИКОВОГО МАТЕРИАЛА HA ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ А В, включающий выращивание кристаллических образцов, их отжиг в парах элемента Yl группы, входящего в состав материала, нанесение на поверхность образца слоя акцепторной ет 8 10 Ом см, диэпэзон рабочей тем-1З . перэтуры 200-558 К. Кристаллы на основе соединений АяB полученные предлагаемым способом, могут 5 быть использованы в качестве датчиков механических величин в малогабаритной радиоэлектронной аппаратуре, работающей в широком диапазоне температур. Увеличенное удельное сопротивление полупровод10 никового материала позволяет увеличить значение постоянной времени прибора, ис- пользующего этот материал (Rt:, где Я— сопротивление, С вЂ” емкость прибора). Увеличеяие постоянной времени, является 15 важным технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа получения пьезополупроводникового материала на основе соединений А В, так как позволяет измерять медленно меняющиеся процессы 20 и проводить статическую грэдуировку, а кроме того, дает возможность отказаться от использования специальных высокоточных, дорогостоящих электрометрических усилителей. 25 При этом расширенный температурный диапазон работы полученных предлагаемым способом кристаллов позволяет значительно повысить, особенно в области позышенных температур, точность прово30 димых измерений. (56) Свойства легированных полупроводников: Сб. M.: Наука, 1977, с.95 — 99. 100 — 104, 190 †1. Фйзика и химия кристаллов: Сб. Харьков, 1977, с,52-54. э примеси элемента группы и повторный 40 отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения темнового удельного сопротивления и расширения диапазона рабочей температуры, повторный отжиг ведут при одновременном воздействии k3 образец 45 постоянного электрического поля с плотностью тока 1 - 5 мА / см и при температуре 2 (0,3 — 0,5) Т плавления материала (К).
