Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 138
Текст из файла (страница 138)
10а (1,0...5.0) 10'з 140 20 10" 5 104 (0,5...2,0) 10" 10.10' Б 10' 10. 10' 20 10' 10-1Ос (1,0...5,0) 10" 100 (3,0...9,0) 10'" (0,9...7,0) ! 0'з 80 20 140 п (0,5...2,0) 10" 10. 104 20.10' 5 10' (1,0...5,0)!О'» 100 (3,0...9,0) 10" (ОД...7,0) 10!з (0,9...9,0)!О" (0,9...5,0) 10'з (0,5...2,0) 10'з 80 20 40 Р Р Р !О 1О' П р н меча пня: !. Обозначение марок: Фà — фос-.
фнд галлия; Э вЂ” электронный, Д вЂ” дырочный; Т вЂ” теллур, С вЂ” сера, Ц вЂ” цинк (легнрующне примеси);  — высокоомный. 2. Удельное сопротнвленне составляет для ФГВ-2 н ФГВ-3 10'...10' Ом см н 1(Р...10з Ом.см соответственно. ц) 2 3 4 5 Рнс. 20.31. Схемы усганоаак дчя выращявання монокристаллов разлагающихся соединений АщВт: а — горизонтальной направленной кристаллизацией (методом Врннжмена); б — вытягиванием нз расплава из-под слоя флюса (методом Чохральскаго) ! — блек нагрева; 2 — реактор; 3 — тигель с распззвом; 4 — растущий монокристазл; б — источинк летучего компонента; б — флюс; 7 — камера высокого давления )4 200) Получение и осмовнэщ характеристики моно рисголлов Интенсивное развитие микроэлектроники стимулировало широкое применение эпитакснвньпых ь!егодов в технологии полупроводников Ап!Вч.
Их существенными достоинствами являются невысокие рабочие температуры выращивания эпнтаксиальных слоев, простота управления процессом их роста, возможность изготовления многослойных структур с управляемой геометрией и свойствами. Для некоторых бинарных соединений, в частности нитрндов галлия и индия, а также твердых растворов эпитаксия пока является единственным способом их получения в виде моно«рисгаллнческих слоев на кристалле-подложке Для бинарных и многокомпоиентных систем разработаны методы эпитаксин как в газовой, так и в жидкой фазе.
В основе эпитаксии в газовой фазе лежат, главным образом, газотранспортные процессы, когда компоненты синтезкруемого матерна.па доставляются к подложке в потоке газа-носителя в форме легколетучнх соединений, образуемых вне реактора илн в зоне источника при взаимодействии одного из компонентов с реагентом-транспортером. Среди различных вариантов газофазной эпитаксии ведущее место по объему производства занимает хлоридно-гидрцкный метод. Схема установки для эпитаксии полупроводников А'пВУ в газовой фазе на примере ОаАз~ Р показана на рис. 20.32. Твердый раствор синтезируют в открытой системе.
Галлий переносится в зону осаждения в виде субхлорида, образующегося при пропусканин над ним паров НС1. Сюда же поступают фосфор и мышьяк, источниками которых слу- Аз))ббйз 4 — Наенх Рис. 20.32. Схема установки для газофазной эпнтаксни попупроводников АгцВт ! — блок нагрева; 2 — хлоратор; 2 — реактор; б— подложки; б — вращающийся пьедестал Рис. 20.33. Схема установки для жидкофазной эпитаксии полупроводников Ао'Вт ! — !'т' — рзстзоры-расплавм разлвчного состава; ! — блок нагрева; 2 — реактор; 3 — корпус кассеты;  — пьедестал; б — подложка; б — растворрэсплав; 7 — тнгэ жат фосфин н арснн.
В зоне осаждения идет реакция: СаС! +хр4/4+ П вЂ” х) Аза/4+ Нг!2 — г С|аАз1,Р, + НС1.. Изменяя соотношение парциальных давлений фосфнна н арснна, можно обеспечить согласование параметров решетки слоя и подложки н получать материал заранее заданного состава. Сущность эпитаксин в жидкой фазе заключается в создании насыщенного раствора синтезируемого материала в расплаае легкоплавкого компонента с последующим его осаждением на подложке. В условиях промышленного производства широко используется кассетный вариант проведения жидкофазной эпнтаксии (рис. 20.33).
Процесс проводят в открытой системе в атмосфере очищенного водорода. После выдержки при температуре, определяемой видом фазовой диаграммы системы, и образования насыщенного раствора жидкую фазу приводят в контакт с подложкой. Прн медленном охлаждении возникает пересышение раствора и происходит кристаллизация растворенного материала на подложке. Применение нескольких растворов-расплавов различнаго состава обеспечивает возможность создания многослойных структур с заранее заданными свойствами.
В настоящее время по эпитаксиальной технология могут быть получены эпитаксиальные слои бинарных соединений Оадз, Оар, !пР и другие в структурном отношении более совершенные, чем объемные монокристаллы. Они обладают лучшей одно!юдностью распределения легирующнх примесей н отличакнся существенно меньшим содержанием неконтролируемых загрязнений. Большими возможностями распокагают тройные Оа А!~ Аз, ОаАз~,Р„, Са~ „А1„Н, 1п~,Оа„Аз, 1п~ Оа,р и чегверные 1п~ „Оа„Аз~ .„Р„, Оа, „А1,5)ц гАз„твердые растворы. Этн материалы имеют широкий интервал значений 1)олупрозодниховьы соединения АпгВг (равд.
20] Таблица 20.25. Марки н основные характеристика менокрнсталлов ОаР П р и м е ч а н н я: 1. Обозначение марок: Фà — фосфнд галлия; Э вЂ” электронный, Д вЂ” дырочный, Ч вЂ” метод Чахральскогщ Т вЂ” теллур; С вЂ” сера, П вЂ” цинк (легнрующие примеси); П вЂ” полуизолнрующий. 2. Удельное сопротивление для ФГПЧ р~ 10э Ом см. ширины запрещенной эоны. Их используют для изготовления оптоэлектронных устройств, работающих в широком ннтервале длин волн, охватывающем ультрафиолетовую, вндимую н инфракрасную области спектра.
20.0. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИИ А'нВт В группе алмазоподобных полупроводников распространены твердые растворы замещения. Условия образования таких твердых растворов сводятся к следующим: !) изоморфизм кристаллических решеток компонентов, 2) бзнзость атомных радиусов, 3) сходство электрахнмическнх свойств замещаемых н замещавших атомов.
Как н в бинарных соединениях Ап'Вт, в твердых расгяорах не наблюдается существенных отклонений от стехнометряи; поэтому анн просты по механизму легнровання, допускают возможность создания р — п-переходов. Независимо от условий кристаллизации язмепенне состава твердого раствора А В~ ,С илн АВгД| „происходит лишь по псевдобинарному разрезу фазовай диаграммы соответствующей тройной системы. Непрерывный ряд твердых растворов образуют соединения, у которых периоды крнставлнческнх решеток различаются не более чем ва 7,5 %. Этому критерию не удовлетворяют системы ОаР— ОаБЬ, !пР— 1пБЬ, А!Р— А!БЬ, характеризующиеся ограниченной взаимной растворимостью компонентов.
Твердые распюры не образуются между ннтридами, с одной стороны, и фосфидами, арсенядамн нли антнмонндамн — с дру- гой. Протнворечнвы сведения о существовании разрывов расгварнмостк в системе ОаАз — ОаБЬ. Фазовые диаграммы наиболее изученных псевдабннарных систем показаны на рис. 20.34. Поскольку соединения — партнеры кристаллиэуются в одной и той же структуре цинковой обманки, то для твердых растворов, как правило, выполняетсн закон Вегарда, предусматривающий линейное изменение периода кристаллической решетки в зависимости от состава. Боаьшинсгво полупроводников АнгВт имеет сходную структуру валентной эоны.
Поэтому основные изменения в энергетическом спектре нх твердых растворов определяютсв различием в структуре зоны проводимости исходных компонентов. Следствием эффекта статистнческаго разупорядоченяя атомов по узлам одной нз падрешегок (металлической нли металлаядной) твердого раствора явля. ется нелинейное нзмененяе энергегнческнх зазоров прн нзмененнн состава. Как правило, этн иэмененнн могут быть представлены квадратической функцией следующего юша: А)Р (х) =Л)Р (1) +(А)Р (2) — А)Р (1) ) х— — Сх (1 — х). Экспериментальна установлено, что пара. метры нелинейности С тем больше, чем сильнее различия между компонентами в периоде кристаллической решетки.
С увеличением различий параметров замещающего н замещаемого атомов возрастает роль конфигурационного , взаимодействия н усиливается тенденция к образованию кластеров и промежуточных Твердо»» рост»оды на основе го»дин»»нв 505 1вао а] к 1ТОО 11аа О Св Цв ОО 1пвь а4 Ов ЦВ СО Сар е) К 11аа о дг О,4 св »нр цв 1п п О2 СР СаЬ С4 аа по 10 Рнс. 20.34. Диаграммы состояния дяя псендобинарных систем на основе соединений Ан'Вт (см. стр. 506) а) к РОЮ 14ао Спйз 8) К ФЮ 8) и св ОА цв ов 1о попо ар А'тйа СавЬ 68 Аа 1™а 62 АЪ55 СпАз )!олопроводниковыв соединения АшВг (равд. 20) и) 0 ВОО аоо 1200 00 (О 033 х) к и) 0 а20 1200 аоо 1200 0йз Продолжение "од о цй ц» од цо 20 (пйз Спйз Цй ЦО Цо (О (пР фаэ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
