CS203425B1 - Method of preparing monocrystalline epitax layer - Google Patents
Method of preparing monocrystalline epitax layer Download PDFInfo
- Publication number
- CS203425B1 CS203425B1 CS460478A CS460478A CS203425B1 CS 203425 B1 CS203425 B1 CS 203425B1 CS 460478 A CS460478 A CS 460478A CS 460478 A CS460478 A CS 460478A CS 203425 B1 CS203425 B1 CS 203425B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- temperature
- gallium
- layer
- saturation
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000001534 heteroepitaxy Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N gallium;gadolinium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Gd+3] ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu přípravy monokrystalické epitaxní vrstvy metodou kapalné epitaxe s diferencí teplot a s planární saturací.The present invention relates to a process for the preparation of a single crystalline epitaxial layer by a liquid-temperature-epitaxial-temperature-planar-saturation-saturation method.
Monokrystalické vrstvy polovodivých nebo magnetických látek se v současné době připravují několika způsoby, které lze rozdělit podle skupenství látky, z níž vyrůstá krystal. Jedním z hlavních způsobů krystalizace je růst z plynné fáze. Monokrystalické vrstvy se z plynné fáze získávají takřka výhradně tak zvanou parní epitaxí.Monocrystalline layers of semiconducting or magnetic substances are presently prepared in several ways, which can be separated according to the state of the substance from which the crystal grows. One of the main methods of crystallization is growth from the gas phase. The monocrystalline layers are obtained from the gas phase almost exclusively by so-called steam epitaxy.
Velká část krystalizačních metod pro· přípravu vrstev vychází z růstu z kapalné fáze, a to z roztoku v tavenině, neboli vysokoteplotního roztoku. Jedná se o metody kapalné epitaxe, do jejichž okruhu patří metody s překlápěním aparatury, u nichž je roztok v jedné poloze nasycován ze zdroje polovodivého materiálu a překlopením do pracovní polohy dojde k zalití substrátu tímto roztokem. V průběhu ochlazování krystalizuje na substrátu vrstva. Růst se přeruší zpětným překlopením tak, aby se zbylá tavenina slila pryč z růstové oblasti.Much of the crystallization methods for the preparation of the layers are based on growth from the liquid phase, namely the solution in the melt, or high temperature solution. These are liquid epitaxy methods, which include apparatus flipping, in which the solution is saturated in one position from a source of semiconductive material and by flipping it into the working position the substrate is flooded with this solution. During cooling, a layer crystallizes on the substrate. The growth is interrupted by flipping back so that the remaining melt is poured away from the growth region.
Další metody spočívají v ponořování substrátu v horizontální či vertikální poloze. Destička substrátu, upevněná na držáku, se ponoří do nasyceného vysokoteplotního roz2 toku, kde pak při ochlazování probíhá růst krystalické vrstvy.Other methods include submerging the substrate in a horizontal or vertical position. The substrate plate mounted on the holder is immersed in a saturated high temperature flow, where the crystalline layer grows as it cools.
Konečně existují metody se smykovým stíráním, a to kazetové či šoupátkové. Po základové desce se zasazeným substrátem se pohybuje masivní grafitový blok s otvory obsahujícími roztok v tavenině. Posunutím tohoto bloku je roztok uveden do styku se substrátem. Po skončení růstu se blok opět posune, čímž dojde k setření zbylého roztoku ze substrátu.Finally, there are shear wiping methods, cassette or spool. A massive graphite block with holes containing the solution in the melt is moved on the base plate with the embedded substrate. By sliding this block, the solution is brought into contact with the substrate. After the growth is complete, the block is displaced again, wiping the remaining solution from the substrate.
Souvislost s těmito metodami má i metoda s pohybujícím se rozpouštědlem, používaná pro přípravu objemových monokrystalů malých rozměrů. Tato metoda vyúžívá teplotního gradientu, který způsobuje pohyb tenké zóny roztoku rozložené na ploše mezi dvěma krystaly, a to zárodečným a saturačním. Vrstva narůstá na chladnějším mězifázovém rozhraní a rozpouštění probíhá na druhém, čímž nastává zmíněný pohyb zóny směrem od zárodku k substrátu.The moving solvent method used for the preparation of small volume crystals is also related to these methods. This method utilizes a temperature gradient that causes a thin zone of solution spread across an area between two crystals, both seed and saturation. The layer grows at the cooler interphase interface and dissolves on the other, thereby causing said zone movement from the seed to the substrate.
Při překlápěcích a ponořovacích metodách je nezbytný velký objem roztoku, což s sebou nese větší problémy; s kontrolou jeho' homogenity. Tyto metody navíc nejsou izotermní, takže narostlá vrstva vykazuje koncentrační gradient. Šoupátková, případně kazetová metoda může být izotermní, avšak v důsledku postupného vyčerpávání rozto203425 ku dochází rovněž ke vzniku koncentračního gradientu. Metoda,. která v kazetovém uspořádání využívá dosycování z plynné fáze, potřebuje poměrně objemnou a složitou aparaturu, což snižuje předpoklady jejího využití v průmyslu. Metoda s pohybujícím se rozpouštědlem! je určena k pěstování objemových monokrystalů, i když rozměrově omezených, Při postupu roztavené zóny podél teplotního gradientu dochází k plynulé změně teploty a tím ke vzniku koncentračního· gradientu v pěstovaném krystalku.In flipping and dipping methods, a large volume of solution is necessary, which entails greater problems ; with control of its' homogeneity. Moreover, these methods are not isothermal, so that the grown layer exhibits a concentration gradient. The slide or cassette method may be isothermal, but as a result of the gradual depletion of the solution, a concentration gradient also occurs. Method,. which utilizes gas phase feed in a cassette configuration, needs a relatively bulky and complex apparatus, reducing the potential for industrial use. Moving solvent method! It is intended for the cultivation of volumetric single crystals, albeit limited in size. As the molten zone progresses along the temperature gradient, the temperature changes continuously and thus a concentration gradient is formed in the grown crystal.
Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob přípravy monokrystalické epitaxní vrstvy polovodívé látky, tvořené některou sloučeninou typu ÁniBv, AUBV1, AuBivC2v, A‘BniC2VI, A1^1^1, kdeAccording to the invention, these processes are overcome by a process for the preparation of a single crystalline epitaxial layer of a semiconducting material consisting of a compound of the type A ni B v , A u B V1 , A u B iv C2 v , A'B ni C2 VI , A 1 ^ 1 ^ 1 ,
A1 je měď, stříbro, .And 1 is copper, silver,.
An je zinek, kadmium, rtuť,And n is zinc, cadmium, mercury,
A111 je hliník, galium, indium,A 111 is aluminum, gallium, indium,
B!lí je hliník, galium, indium:, White is aluminum, gallium, indium :,
Blv je křemík, germanium, cín,B lv is silicon, germanium, tin,
Bv je fosfor, arsen, antimon,B v is phosphorus, arsenic, antimony,
BV1 je síra, selen, telur,B V1 is sulfur, selenium, tellurium,
Cv je dusík, fosfor, arsen, antimon,C v is nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony,
CVI · je síra, selen, telur a kde spodní indexy značí počet atomů v molekule nebo tuhým roztokem na bázi těchto sloučenin nebo látkou obecného vzorce R3_xR‘xFe5_yMéyOi2 , (I) kde VI · C is sulfur, selenium, tellurium, and wherein the subscript denotes the number of atoms in the molecule or a solid solution containing these compounds or a compound of the formula R 3 x _ R x y My Fe5_ Oi2 y (I) wherein
R a R‘ jsou lanthenldy a ytrium,R and R ‘are lanthenlds and yttrium,
Me hliník nebo galium, x činí 0 až 3, y činí 0 až 5.Me is aluminum or gallium, x is 0 to 3, y is 0 to 5.
Jeho podstata spočívá v tom, že se destička polovodívé látky nebo látky obecného vzorce (I) pokryje vrstvou rozpouštědla na bázi roztavených solí, kovů a jejich kysličníků a při teplotě, jež je nižší než bod tání nebo· rozkladu látky, se podrobí rozpouštění až do nasycení, načež se přiblíží a spojí prostřednictvím nasyceného rozpouštědla se substrátovou destičkou, jejiž teplota je o 1 až 45 K nižší než teplota destičky po saturaci. : It consists in that the semiconductor or compound of formula (I) sheet is coated with a layer of solvent based on molten salts, metals and their oxides and is subjected to dissolution at a temperature lower than the melting or decomposition point of the substance until saturation, then approached and coupled via a saturated solvent to a substrate plate, the temperature of which is 1 to 45 K lower than the plate temperature after saturation. :
Navrhovaný způsob v sobě nese výhody posledně popisované, metody, na rozdíl od ní má však podstatnou výhodu, a to izotermnost po celou dobu růstu. Tato vlastnost vyplývá ze skutečnosti, že navržený způsob se používá pro tenkou vrstvu (do 10 μπι], Pohyb zóny na tak krátkou vzdálenost ve směru teplotního gradientu znamená prakticky zanedbatelnou změnu teploty a tím i minimální koncentrační gradient v tloušťce narostlé vrstvy.The proposed process carries the advantages of the latter method, but in contrast to it, it has a substantial advantage, namely isothermal throughout the growth. This property results from the fact that the proposed method is used for a thin layer (up to 10 μπι]. Movement of the zone over such a short distance in the direction of the temperature gradient means practically negligible temperature change and hence minimum concentration gradient in the thickness of the grown layer.
Držáky s nezávislým vnitřním vytápěním umožňují snadno dosáhnout pracovní teploty a nastavit teplotní gradient, přičemž lze začínat proces od nulové hpdnóty tohoto gradientu. Vzhledem, k variabilitě držáků z hlediska jejich vzájemné polohy lze celý proces rozdělit na dvě etapy, nejdříve se provede nasycení roztoku při styku se zdrojem a následující uvedení roztoku v kontakt se substrátem tak, aby nastal vlastní růst. Řešení s přísavnými otvory dovoluje použít v podstatě libovolného tvaru destiček, jejichž velikost je omezena zdola roztečí přísavných otvorů a na druhé straně velikostí pracovního prostoru. Při růstu v úzké mezeře mezi destičkami nedochází ke kontaminaci nežádoucími příměsemi ze stěn pracovního· prostoru. Difúzi nečistot z držáků přes zdrojovou destičku či substrát není třeba uvažovat vzhledem k pomalosti difúzních procesů v tuhé látce.Holders with independent internal heating make it easy to reach the working temperature and set the temperature gradient, starting from zero to zero. Due to the variability of the holders in terms of their relative position, the whole process can be divided into two stages, first saturating the solution in contact with the source and then bringing the solution into contact with the substrate so that the actual growth occurs. The suction hole solution allows the use of virtually any plate shape, the size of which is limited by the bottom pitch of the suction holes and, on the other hand, the size of the working space. Growing in a narrow gap between the plates does not contaminate with unwanted impurities from the walls of the work area. Diffusion of impurities from the holders across the source plate or substrate need not be considered due to the slowness of the diffusion processes in the solid.
Způsob podle vynálezu je v dalším blíže popsán na konkrétním příkladu provedení podle připojeného výkresu, na němž je průřez oběma držáky a dalších příkladech. Příklad 1The method according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which a cross-section of both brackets and other examples is shown. Example 1
Experiment byl proveden při homoepitaxním růstu GaAs z roztoku v tavenině Ga, Vybroušené a vyleštěné destičky GaAs orientace (110) byly štípáním rozděleny na čtverce přibližně 7X7 mm2. Tyto čtvercové destičky byly odmaštěny chloroformem a pak leptány ve směsi H2ŠQ4 : H2O2 : H2O v poměru 3:1:1 po dobu 5 minut. Pro· další postup byly použity dvě destičky, jedna zdrojová a druhá substrátová. Po jejich opláchnutí deionizovanou vodou a osušení byla zdrojová destička 2 uchopena pomocným přísavným přípravkem a položena při vyjmutém horním držáku 1 na přísavné otvory 3 spodního držáku. Na tuto destičku bylo stejným přípravkem umístěno 120 mg vysoce čistého Ga. Pak následovalo, vytvoření podtlaku pro: přisátí destičky. Na otvory horního vyjmutého držáku 1 byla přiložena substrátová destička a držák byl zasunut do pracovního· prostoru tak, aby se zatím nedotýkal galia. Poté byla celá aparatura několikrát propláchnuta vodíkem. Naplněním aparatury vodíkovou atmosférou s přetlakem přibližně 5 . 103 Pa skončila příprava. Pak následovalo připojení vnitřního1 vytápění 4. držáků přes regulátor, řízený termočlánkem 5, ke zdroji elektrické energie a zahřátí na nastavenou teplotu. Na základě fázového diagramu systému Ga-As byla zvolena krystalizační .teplota, například 720 °C. Teplotní. gradient mezi.. zdrojem a substrátem byl. udržován na hodnotě l5bC/mm. Při pracovní teplotě se nasytilo roztavené galium ze zdrojové destičky GaAs. Pro· urychlení krystalizace i zvýšení homogenidy roztoku lze aplikovat vibrace. Po 5 až 15 minutách byly oba držáky s destičkami k sobě přiblíženy ňa vzdálenost 0,3 mm, takže došlo ke smočení substrátu roztokem GaAs v tavenině Ga. Růst pak probíhal po· dobu dvou hodin. Po skončení růstu se držáky do sebe oddálily a ochlazovaly rychlostí 0,4°C/s až do teploty 150 °C. Při této teplotě bylo topení vypnuto a při 100 °C byl zastaven přívod vodíku. Zbytky rozpouštědla byly z destiček odleptány v HC1. Na substrátu zůstala pouze narostlá vrstva GaAs.The experiment was carried out with the homoepitaxial growth of GaAs from solution in the Ga melt. The ground and polished plates of GaAs orientation (110) were split by splitting into squares of approximately 7X7 mm 2 . These square plates were degreased with chloroform and then etched in H 2 SO 4: H 2 O 2: H 2 O at a ratio of 3: 1: 1 for 5 minutes. Two plates were used for the next procedure, one source and the other substrate. After rinsing with deionized water and drying, the source plate 2 was gripped by an auxiliary suction cup and placed on the suction holes 3 of the bottom holder with the upper holder 1 removed. 120 mg of highly pure Ga was placed on this plate with the same formulation. This was followed by the creation of a vacuum for: suction of the plate. A substrate plate was placed on the openings of the upper removed holder 1 and the holder was inserted into the working space so as not to touch the gallium yet. The entire apparatus was then purged several times with hydrogen. Filling the apparatus with a hydrogen atmosphere at a positive pressure of approximately 5 bar. 10 3 Pa finished preparation. This was followed by the connection of the internal 1 heating of the 4 holders via a thermocouple-controlled controller 5 to the power supply and heating to the set temperature. On the basis of the phase diagram of the Ga-As system, a crystallization temperature such as 720 ° C was selected. Thermal. gradient between source and substrate was. maintained at 15 b C / mm. At working temperature, molten gallium from the GaAs source plate was saturated. Vibration can be applied to accelerate crystallization and increase solution homogeneity. After 5 to 15 minutes, the two plate holders were brought closer to each other at a distance of 0.3 mm, so that the substrate was wetted with the GaAs solution in the Ga melt. Growth was then continued for two hours. At the end of the growth, the holders moved apart and cooled at a rate of 0.4 ° C / s up to 150 ° C. At this temperature, the heater was turned off and the hydrogen supply was stopped at 100 ° C. Residual solvent was etched from the plates in HCl. Only a layer of GaAs remained on the substrate.
P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2
Epitaxní růst byl rovněž aplikován na přípravu monokrystalické vrstvy tuhého· roztoku o složení Alo,35Gao,65As heteroepitaxí na podložkách GaAs. Saturační destičky o stejném složení jako tuhý roztok, to je Alo,35Gao,65As, byly vyrobeny z polykry.stalického materiálu připraveného odděleně. Podložkové i saturační destičky byly opracovány stejným způsobem jako v příkladě 1; Rovněž stejným způsobem byly, spolu s Ga, umístěny do aparatury. Další postup byl zcela obdobný postupu uvedenému v příkladěEpitaxial growth was also applied to prepare a single crystal layer of a solid solution of Alo, 35Gao, 65As with heteroepitaxis on GaAs substrates. Saturation plates of the same composition as the solid solution, i.e., Alo, 35Gao, 65As, were made of polycrystalline material prepared separately. Both pad and saturation plates were treated in the same manner as in Example 1; They were also placed in the apparatus in the same way as Ga. The next procedure was quite similar to the one shown in the example
1. Krystalizační teplota se pohybovala v rozmezí 650 až 710 °C a byla vždy pro každý experiment konstantní. Růst probíhal po dobu 2 až 4 hodin. Po jeho ukoačení byl opět další postup zcela totožný s příkladem 1.1. The crystallization temperature ranged from 650 to 710 ° C and was always constant for each experiment. Growth was carried out for 2 to 4 hours. After his completion, the procedure was again identical to Example 1.
P ř í k 1 a d 3Example 1 a d 3
Příprava epitaxní vrstvy polovodivé sloučeniny CdTe na podložce téhož složení, tj. CdTe, byla realizována stejným postupem jako· v předchozích příkladech. V tomto případě se jednalo o homoepitaxi. Jako rozpouštědlo bylo použito Cd. Krystalizační teplota se pohybovala v rozmezí 700 až 800 °C a byla vždy pro každý experiment konstantní. Růst probíhal 2 hodiny. Další postup byl opět zcela totožný s předchozími příklady. Příklad 4The preparation of the epitaxial layer of semiconductive compound CdTe on a support of the same composition, ie CdTe, was carried out in the same manner as in the previous examples. This was the case of homoepitaxis. Cd was used as solvent. The crystallization temperature ranged from 700 to 800 ° C and was always constant for each experiment. Growth was 2 hours. Again, the procedure was exactly the same as the previous examples. Example 4
Příprava ternární polovodivé sloučeniny CdSnPž ve formě monokrystalické epitaxní vrstvy byla realizována heteroepitaxí na podložkách monokrystalického InP. Saturační destičky z polykrystalického CdSnPž byly připraveny odděleně. Další opracování podložkových i saturačních destiček bylo obdobné jako v příkladě 1. Použitá leptadla: HNOs : HC1 v poměru 1 : 1 a HF : HN03 : : CHsCOOH v poměru 3 : 5 : 3. Při krystalizaci byl použit jako rozpouštědlo Sn. Krystalizační teplota se pohybovala v rozmezí 400 až 550 °C a byla vždy pro každý experiment konstantní. Růst probíhal 2 hodiny. Další postup byl opět totožný s předchozími příklady.The preparation of the ternary semiconductive compound CdSnP2 in the form of a single crystalline epitaxial layer was carried out by heteroepitaxy on monocrystalline InP substrates. Saturation plates from polycrystalline CdSnPž were prepared separately. Further treatment of the pads and saturation plates was similar to Example 1. The etchants used: HNO 3: HCl 1: 1 and HF: HNO 3: CH 3 COOH 3: 5: 3. The crystallization temperature ranged from 400 to 550 ° C and was always constant for each experiment. Growth was 2 hours. The procedure was again identical to the previous examples.
Příklad 5Example 5
Příprava ternární polovodivé sloučeniny CdlmTeí ve formě monokrystalické epitaxní vrstvy byla realizována heteroepitaxí na podložkách monokrystalického CdTe. Saturační destičky z polykrystalického CdImTe4 byly připraveny odděleně. Opracování podložkových i saturačních destiček bylo obdobné jako v příkladě 1. Použité leptadlo: HF : HNOs : CH3COOH v poměru 3:5:4. Při krystalizací bylo použito jako rozpouštědlo 74 % InzTe3 a 26 % CdTe. Krystalizační teplota byla 750 °C. Růst probíhal 1,5 hodiny. Další postup byl totožný s předchozími příklady.The preparation of the ternary semiconductive compound Cd1mTe1 in the form of a single crystal epitaxial layer was carried out by heteroepitaxy on the substrates of single crystal CdTe. Saturation plates from polycrystalline CdImTe4 were prepared separately. The treatment of the pads and saturation plates was similar to Example 1. The etching agent used: HF: HNO 3: CH 3 COOH in a ratio of 3: 5: 4. 74% of InzTe3 and 26% of CdTe were used as solvents in the crystallization. The crystallization temperature was 750 ° C. Growth was 1.5 hours. The next procedure was identical to the previous examples.
Přiklad 6Example 6
Příprava monokrystalického epitaxního gadolinitogalitého granátu: Gd3Ga50i2 homoepitaxí na podložce stejného složení. Vybroušené a vyleštěné destičky orientace (111 j o rozměrech 7X7 mm2 byly oleptány a HNOs po dobu 3 minut. Po opláchnutí a usušení byla do aparatury vložena zdrojová destička spolu s rozpouštědlem v tuhém stavu (120 mg), jež bylo připraveno odděleně. Rozpouštědlo· je složeno z 92,5 % PbO a 7,5 % B2O3. Stejným způsobem jako· v příkladě 1 byla vložena i substrátová destička do· aparatury. Další postup je obdobný příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že aparatura byla naplněna argonovou atmosférou a teplotní gradient mezi zdrojem a substrátem byl 20°C/mm. Krystalizační teplota byla konstantní 1050 °C. Růst probíhal 3 hodiny. Další postup byl totožný s předchozími příklady. Zbytky rozpouštědla byly odstraňovány postupně varem v kyselině H3PO4 s přídavkem H2SO4 a varem ve zředěné HNO3.Preparation of monocrystalline epitaxial gadolinitogallate garnet: Gd3Ga50i2 by homoepitaxis on a support of the same composition. Grinded and polished plates of orientation (111 in 7X7 mm 2 dimensions were etched and HNOs for 3 minutes. After rinsing and drying, the source plate was placed in the apparatus together with a solid solvent (120 mg), which was prepared separately. composed of 92.5% PbO and 7.5% B2O3, the substrate plate was inserted in the same manner as in Example 1. The procedure is similar to Example 1, except that the apparatus was filled with argon atmosphere and temperature. the gradient between the source and the substrate was 20 ° C / mm, the crystallization temperature was constant at 1050 ° C, growth was 3 hours, the procedure was identical to the previous examples, and the solvent was removed by boiling in H3PO4 with H2SO4 .
Příklad 7Example 7
Příprava monokrystalického epitaxního ytrito-železitého granátu: Y3Fe30i2 heteroepitaxí na podložce gadolinito-galitého granátu Gd3GasOi2 orientace (111) o· rozměrech 7X7 mm2. Celý postup je totožný s postupem uvedeným v příkladě 6. Rozpouštědlo (120 g) bylo použito stejného složení jako' v příkladě 6, tj. 92,5 % PbO a 7,5 °/o B2O3. Isotermní růst probíhal 3,5 hodiny při 1000 °C. Další postup byl totožný s postupem v příkladě 6.Preparation of single crystal epitaxial yttrium-ferric garnet: Y3Fe30i2 by heteroepitaxy on a gadolinium-gallium garnet support Gd3GasOi2 orientation (111) with dimensions 7X7 mm 2 . The entire procedure is identical to that described in Example 6. The solvent (120 g) was used in the same composition as in Example 6, i.e. 92.5% PbO and 7.5% B2O3. Isothermal growth was carried out for 3.5 hours at 1000 ° C. The procedure was the same as in Example 6.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS460478A CS203425B1 (en) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | Method of preparing monocrystalline epitax layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS460478A CS203425B1 (en) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | Method of preparing monocrystalline epitax layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS203425B1 true CS203425B1 (en) | 1981-03-31 |
Family
ID=5389186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS460478A CS203425B1 (en) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | Method of preparing monocrystalline epitax layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS203425B1 (en) |
-
1978
- 1978-07-10 CS CS460478A patent/CS203425B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7637998B2 (en) | Method for producing single crystal silicon carbide | |
US3632431A (en) | Method of crystallizing a binary semiconductor compound | |
US3715245A (en) | Selective liquid phase epitaxial growth process | |
US3172791A (en) | Crystallography orientation of a cy- lindrical rod of semiconductor mate- rial in a vapor deposition process to obtain a polygonal shaped rod | |
US3729348A (en) | Method for the solution growth of more perfect semiconductor crystals | |
US3809584A (en) | Method for continuously growing epitaxial layers of semiconductors from liquid phase | |
US3129119A (en) | Production of p.n. junctions in semiconductor material | |
US3271208A (en) | Producing an n+n junction using antimony | |
US3533856A (en) | Method for solution growth of gallium arsenide and gallium phosphide | |
US3382099A (en) | Process for the epitaxial growth of semiconductor layers on metal supports | |
Baliga | Morphology of silicon epitaxial layers grown by undercooling of a saturated tin melt | |
CS203425B1 (en) | Method of preparing monocrystalline epitax layer | |
US3910801A (en) | High velocity thermal migration method of making deep diodes | |
US3810794A (en) | Preparation of gap-si heterojunction by liquid phase epitaxy | |
CS203426B1 (en) | Process for preparing several monocrystalline epitaxial layers | |
US3669763A (en) | Traveling solvent method of growing silicon carbide crystals and junctions utilizing yttrium as the solvent | |
JPS61501984A (en) | Method for producing a single crystal thin layer of silver thiogallate (AgGaS↓2) | |
JPS58156598A (en) | Method for crystal growth | |
JPS626338B2 (en) | ||
SU1633032A1 (en) | Method of producing semiconductor hetero-structures | |
Sharma et al. | The preparation of InSb films | |
van Oirschot et al. | LPE growth of DH laser structures with the double source method | |
US4371420A (en) | Method for controlling impurities in liquid phase epitaxial growth | |
JPH02192722A (en) | Manufacture of semiconductor device material | |
JPH026383A (en) | Semiconductor crystal growth equipment |