CS213543B1 - Způsob zviditelňováni jemné struktury na monokrystalech polovodičových III v materiálů skupiny A B leptáním. - Google Patents

Abstract

Leptáni monokrystalů polovodičových materiálů skupiny 111¼7 se provádí ve vodnýoh rostooioh emisi kyselin něho slkalil v ultrazvukovém poli o kmitočtu 10* ai 10** Hz při teplotč 15 až 50 °0 po doku 15 až 60 sekund, při černi leptaoí směs obsahuje aktivující přimte 0^1 až 0,01 % hmot· těžkého kovu, například stříbro nebo med

Description

(54) Způsob zviditelňováni jemné struktury na monokrystalech polovodičových III v materiálů skupiny A B leptáním.

Leptáni monokrystalů polovodičových materiálů skupiny 1¹¹¼⁷ se provádí ve vodnýoh rostooioh emisi kyselin něho slkalil v ultrazvukovém poli o kmitočtu 10* ai 10** Hz při teplotč 15 až 50 °0 po doku 15 až 60 sekund, při černi leptaoí směs obsahuje aktivující přimte 0^1 až 0,01 % hmot· těžkého kovu, například stříbro nebo miň.

Sil »41

Vynález ee týká způsobu leptáni monokrystalů polovodičových materiálů pro zviditelňováni jemné struktury a vad těoto krystalů, kde vzorky byly předem obroušeny a oleptány na leSk.

Zviditelňováni jemné struktury polovodičových materiálů a zvláště strukturních, defektů se běžně provádí ohemiokým leptáním ve vodnýoh roztocích kyselin čl alkálii s různými přísadami ( R.K.Willardson, H.L.Goeringi Preparatlon of I1I-V Oompounds, vol.I.

New York, Reinhold Publ.Oer. (1962). Lesklé leptáni způsobuje vyhlazováni nerovnosti * vyrovnáni povrchu, kdežto leptáni k odhaleni struktumloh defektů leptá diferencovaně a defektni místa přednostně. V podstatě probíhají oba tyto druhy leptáni vždy Souběžně a současně a právě vhodným složením leptadel lze docílit toho, že převažuje buň vyhlazováni povrchu, nebo zviditelňováni strukturních vad. V každém případě však vzniká během leptáni na povrchu materiálu tenká vrstva leptadla nasycená rozpuštěnými produkty, nebo také vrstva plynné, které isoluje vlastni leptadlo od materiálu a bráni tak odhalováni jemné struktury. Z těehto důvodů je nutno vzorkem v leptadle pohybovat, nebo pohybovat leptadlem vůči vzorku, avěak tato běžná metoda, kterou popisuji mimů jiné R.K.Villardson, H.L.Goeringi Preparatlon of III-VÓompounds, vol.I, New York, Reinhold Bibl.Cer. (1962), je účinná jen částečně a do značné miry ovlivňuje reprodukovatelnost výsledků, zvláště při kvantitavnim vyhodnooováni počtu poruch v monokrystalu.

Tyto nevýhody lze odstranit podle tohoto vynélezu, jehož předmětem je způsob zvidltelňovóni strukturních defektů na monokrystalech polovodičových materiálů skupiny _AIIIgV leptAnin _ve vodných roztocích směsi kyselin nebo alkálii.

Podstatou vynálezu je pracovní postup, při kterém se leptáni provádí po dobu 15 až 60 sekund v ultrazvukovém poli o kmitočtu 10* až 10^ Hz při teplotě 15 až 50 °C, při čemž leptaci směs obsahuje aktivující přiměs 0,1 až 0,01 % těžkého kovu, například stříbro nebo měň. Ultrazvukem se neustále rozrušuje vrstvička leptacioh zplodin a plynů na povrchu vzorku, leptáni probíhá rychleji, je kontrolovatelně a reprodukovatelná, což právě bývá slabou stránkou běžného způsobu leptáni.

Leptání se provádí v zařízeni podle obrázku 1. Ve skleněné kádince 1 je silikonový olej 2 a v něm několik centimetrů nade dnem je uložen isolovaně zdroj ultrazvukových kmitů, např. křemenný výbrus g s polepy 4. K polepům se přivádí VF energie £ vhodného kmitočtu. V polyetylenové kádince 6 je položen nábrus zkoumaného materiálu 2, který byl předtím jemně obroušen a leskle oleptán. V této menši kádince je leptadlo 8 vhodného složeni, zpravidla méně agresivní než při normálním leptáni. Větěi kádinka 1 se silikonovým olejem 2 je uložena v chladícím mediu £ tak, aby se teplota silikonového oleje 2 udržovala během leptáni na teplotě 15 až 35 °C. Lázeň,se během leptáni vlivem vybavené ultrazvukové energie zahřívá.

Přiklad 1.

Jemně obroušený a na lesk oleptaný vzorek monokrystalu galllumarsehldu byl vložen do zařízeni dle obrázku 1 s leptadlem o složeni:

1 3 S 4 3 ml kyselina dusičná 65 % ml kyselina fluorovodíková 57 % ml kyselina octová ledová 100 % ml vodný roztok dusičnanu stříbrného 1 %.

Při použiti vysokofrekvenčního generátoru o výkonu 500 W a 10000 Hz leptáni probíhalo po dobu 50 sekund, načež byl vzorek rychle uložen do vody a dokonale opláchnut.

Touto metodou byl dosažen mnohem reálnější obraz leptaného materiálu než je možno získat klasickým způsobem leptáni. Rovněž bylo možné sledovat na metalografickém mikroskopu strukturu jednotlivých leptových důlků.

Příklad 2

Jemně obroušený a na lesk oleptaný vzorek monokrystalu křemíku byl vložen do zařízeni podle obrázku 1 a leptadlem o složeni:

ml kyselina dusičná 65 % ml kyselina fluorovodíková 57 % ml kyselina octová ledová 100 % * 1 g dusičnanu měčLnatého.

Při použiti vysokofrekvenčního generátoru o výkonu 500 W a 100000 Hz leptáni probíhalo po dobu 20 sekund, načež byl vzorek rychle opláchnut vodou a dokonale omyt.

Tímto postupem byl získán mnohem reálnější obraz a mnohem jemnější detaily struktury než je možno získat klasickým způsobem. Rovněž bylo možné sledovat na metalografickém mikroskopu dislokace ve shlucích i spirélni dislokace.

Příklad 5

Jemně obroušený a na lesk oleptaný vzorek monokrystalu germánia byl vložen do zařízeni podle obrázku 1 s leptadlem o složeni:

ml kyselina dusičná 65 % ml kyselina fluorovodíková 57 % ml kyselina octová ledová 100 % g dusičnanu měčlnatého.

Při použití vysokofrekvenčního generátoru o výkonu 500 W a 10000 Hz leptání probíhalo po dobu 50 sekund, načež byl vzorek rychle přenesen do vody a dokonale opláchnut.

Touto metodou byl dosažen mnohem, reálnější obraz leptaného materiálu než je možno získat klasickým způsobem. Rovněž bylo možné sledovat na metalografickém mikroskopu shlu ky velmi drobných leptových důlků , řádově menších než jsou běžné dislokace.

Způsob podle vynálezu je možno využít ve všech laboratořích, kde se připravují krystalické materiály A^B^, například pro kontrolu základního materiálu pro výrobu polovodičových prvků z materiálů A^IIIB^V a optických součástek z téhož materiálu.

Claims (1)

1. ΡδϊίΜΪΤ VYNALEZU

   Způsob zviditelňováni jemné struktury na monokrystalech polovodičových materiálů skupiny A^^B^ leptáním ve vodných roztocích smčsi kyselin nebo alkálií, vyznačující

   4, c se tim, že se leptáni provádí v ultrazvukovém poli o kmitočtu 10 až 10 -Hz při teplotě 15 až 50 °C po dobu 15 - 60 sekund a leptací směs obsahuje aktivisujici příměs 0,1 až 0,01 % těžkého kovu, například stříbro nebo měň.