Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Způsob transportu galliumarsenidu v parní fází

Abstract

Způsob transportu galliumarsenidu v parní fázi o zvýšené výtěžnosti. Vynález se týká způsobu transportu galliumarsenidu v parní fázi pomocí transportního činidla, jako je halogen nebo halogenid, v teplotním gradientu a za sníženého tlaku, při kterém se do reakčního prostoru obsahujícího galliumarsenid a transportní činidlo před vakuováním a hermetickým uzavřením přidá 0,05 až 0,5 mg elementárního arsenu. Metodu se zvýšenou efektivností transportu galliumarsenidu lze s výhodou využít například pro epitaxní růst, pro deposici tenkých vrstev, popřípadě pěstování monokrystalů.

Landscapes

Show more

CS219127B1

Czechoslovakia

Other languages
English
Inventor
Arnost Hruby
Bedrich Stepanek

Worldwide applications
1981 CS

Application CS800581A events

Description

Vynález se týká způsobu transportu galliumarsenidu v parní fázi o zvýšené výtěžnosti pomocí vhodných transportních činidel.
Jedním ze způsobů přípravy krystalků a tenkých vrstev z galliumarsenidu je transport v parní fázi, a to v uzavřené soůstavě. Soustavu většinou představuje ampule z křemenného skla, která v teplejší části obsahuje polykrystalický galliumarsenid a v níž panuje tlak řádově 1.10~4 Pa; materiál je dokonale odplyněn a jako transportní činidla obvykle slouží halogeny nebo halogenidy [J. Bouix a kol.: J. Cryst. Growth 38, 61 (1977); také R. Hillel a kol.: J. CrysL Growth 38, 67 (1977) ].
Na chladnější straně ampule dochází k ukládání galliumarsenidu ve formě krystalu nebo tenké vrstvy. Nevýhodou dosavadního způsobu je malý výtěžek, to jest málo efektivní transport materiálu v časové jednotce, který při střední teplotě 1150 K obvykle činí 1.10”3 m/den.
Jako Transportní činidlo se až dosud užíval jód [G. R. Antell: Brit. J. áppl. Physics 12, 687 (1961); viz též G. R. Antel a kol.: J. electrochem. Soc. 106, 509 (1959) H. R. Berkmayer a další: J. electrochem. Soc. 108, 1165-.(-1961)..atd.]_______
Navazování jódu a potom snížení tlaku v ampuli působilo technické potíže, poněvadž jód má za normální teploty vysokou tensi páry a je třeba zvláštních opatření, aby -se v ampuli zachovalo určité množství jódu při současném udržení stanovené hodnoty sníženého tlaku. Proto se v poslední době jód nahrazuje méně těkavým jodidem gallia, jodidem arsenu, chloridem amonným nebo jodidem amonným, popřípadě i jinými látkami.
Výše uvedené nevýhody nemá způsob transportu galliumarsenidu v parní fázi pomocí transportního činidla, jako jsou halogen nebo halogenid, v teplotním gradientu a za sníženého tlaku, jehož podstata spočívá v tom, že se do reakčního prostoru obsahujícího galliumarsenid a transportní činidlo přidá před hermetickým uzavřením a snížením tlaku v prostoru 0,05 až 0,50 mg elementárního arsenu.
Vynález je založen na poznatku, že tense páry samotného galliumarsenidu při teplotě reakce je velmi nízká a tím je omezena rychlost reakce a její časová výtěžnost. Po přidání volného arsenu v množství 0,1 mg na 1.106 m3 objemu reakčního prostoru stoupne výtěžek 5 až lOkrát. Tak je možno získat vrstvu galliumairsenidu o tloušťce 10 až 12.103 m/den, při teplotě 1100 až 1150 K a za užití jodidu gallia jako transportního činidla přidaného k volnému arsenu.
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že se tímto zvýšením výtěžnosti v transportu v parní fázi stává příprava krystalů, popřípadě tenkých vrstev ekonomicky výhodnější nežli doposud užívané průmyslové metody.
Aparatura je velmi jednoduchá a sestává z běžné odporové pece s běžnou regulací. Protože jde o uzavřenou soustavu, není k práci zapotřebí vysoce čistých nosných plynů, popřípadě jiných pomocných prostředků jako například grafitu, čističek plynů, neoxidujících kovových materiálů, vysokých pracovních teplot, extrémně přesných a tudíž nákladných regulátorů teplot atp. Jediným nevratným pomocným prostředkem jsou křemenné ampule jejichž cena však není podstatná. Především však není zapotřebí žádných mimořádných investic a spotřeba energie je velmi nízká, neboť příkon pece činí asi 500 W.
Metodu se zvýšenou efektivností transportu galliumarsenidu podle tohoto pracovního postupu lze s výhodou využít například pro epitaxní růst, pro deposici tenkých vrstev, popřípadě pěstování monokrystalů, přičemž z hlediska ekonomie metoda svou jednoduchostí, pořizovacími a' provozními náklady a výlohami za mzdy vysoce předčí dosud známé a užívané pracovní postupy.
Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících příkladů provedení.
Příklad 1
Do křemenné ampule o průměru 3,5 cm a délce 25 cm se umístí polykrystalický galliumarsenid ve tvaru malých kousků o maximálním průměru 5 mm. Ampule se vyčerpá na tlak 0,1 mPa a současně se zahřívána teplotu v rozmezí 800 až 900K až prchavé látky a adsorbované plyny vytékají a ustaví se stálá hodnota vakua. Materiál se za sníženého., tlaku ochladí na pokojovou. teplotu a do ampule se přidá 0,5 mg jodidu arsenu na 1 jum3 a 0,5 mg arsenu na 1 μπι3 volného reakčního prostoru. Na to se ampule znovu vyčerpá na vakuum 0,1 mPa, avšak bez zahřívání. Po zrušení vakua ise ampule zataví a umístí se do svislé elektrické odporové pece o vnitřním průměru 4 cm, a to· tak, že dolní část ampule se nachá-zí v prostoru o teplotě 1170 K a horní část je v prostředí o teplotě 115Q K. Během 24 hodin vznikne v horní části reakčního prostoru vrstva galliumarsenidu o tloušťce 1 cm.
Za vhodného teplotního a časového režimu se některou známou metodou může takto připravit i monokrystal galliumarsenidu.
Příklad 2
Do křemenné ampule o- průměru 3,3 cm a o délce 26 cm se vpraví polykrystalický galliumarsenid ve tvaru malých kousků o maximálním průměru 5 mm. Ampule se vyčerpá na vakuum 0,1 mPa za současného zahřívání na teplotu 800 až 900 K, až se po vytékání prchavých látek a adsorbovaných plynů ustaví stálá hodnota vakua. Materiál se za sníženého tlaku ochladí na pokojovou teplotu a do ampule se přidá 0,5 mg
S chloridu amonného a 0,06 mg arsenu, u každého počítáno na 1 μηι3 volného reakčního prostoru. Na to se ampule opět vyčerpá na vakuum 0,1 mPa, avšak bez zahřívání. Po zrušení vakua ampule se zataví a umístí do elektrické odporové svislé pece o vnitřním průměru 4 cm, a to tak, že dolní část ampule se nachází v prostředí 0! teplotě 1150

Claims (1)
Hide Dependent

  1. Způsob transportu galliumarsenidu v parní fázi pomocí transportního činidla, jako je halogen nebo halogenid, v teplotním gradientu a za sníženého tlaku, vyznačující se
    K a horní část je v prostoru o teplotě 1130 K. V horní části reakčního prostoru vznikne během 24 hodin vrstva galliumarsenidu o tloušťce 1 cm.
    Za vhodného teplotního a časového režimu se takto připraví známým způsobem monokrystal galliumarsenidu.
    tím, že do reakčního prostoru obsahujícího galliumarsenid a transportní činidlo -se před vakuováním a hermetickým uzavřením přidá 0,05 až 0,5 mg elementárního arsenu.