NO844142L - Tellurider - Google Patents
TelluriderInfo
- Publication number
- NO844142L NO844142L NO844142A NO844142A NO844142L NO 844142 L NO844142 L NO 844142L NO 844142 A NO844142 A NO 844142A NO 844142 A NO844142 A NO 844142A NO 844142 L NO844142 L NO 844142L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- telluride
- mercury
- hydrogen
- substrate
- metal
- Prior art date
Links
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 229910000059 tellane Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 claims description 10
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- -1 organometallic cadmium compound Chemical class 0.000 claims description 6
- VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);carbanide Chemical compound [CH3-].[CH3-].[Cd+2] VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UJYLYGDHTIVYRI-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);ethane Chemical compound [Cd+2].[CH2-]C.[CH2-]C UJYLYGDHTIVYRI-UHFFFAOYSA-N 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
- VCEXCCILEWFFBG-UHFFFAOYSA-N mercury telluride Chemical compound [Hg]=[Te] VCEXCCILEWFFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 claims 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N tellane Chemical compound [TeH2] VTLHPSMQDDEFRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/305—Sulfides, selenides, or tellurides
- C23C16/306—AII BVI compounds, where A is Zn, Cd or Hg and B is S, Se or Te
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C30B29/48—AIIBVI compounds wherein A is Zn, Cd or Hg, and B is S, Se or Te
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører syntese av hydrogen-tellurid og syntese av metall-tellurider fra hydrogen-tellurid. Oppfinnelsen vedrører spesielt, men ikke utelukkende, syntese
av de nære og ternære [ kvikksølv-tellurider som f.eks.
Hg, Cd Te, Hg, Mn Te og Hg, (Mn Cd ) Te og.fotodetektorer
i x x i x x i ™"X i y y x
som innbefatter slike tellurider.
Hittil har slike binære | og ternære |kvikksølv-tellurider vanligvis blitt fremstilt ved forskjellige typer dampfase-epitaksi, som innbefatter termisk dekomponering av fordampede kadmium- og tellur-alkyler i nærvær av kvikksølv-damp. Tellur-alkyler dekomponerer imidlertid bare ved høye temperaturer,
slik at fremstillingen av kadmiumkvikksølv-tellurid ved damp-fase-epitaksi hittil bare har vært mulig ved temperaturer høyere enn ca. 350°C. Dette er ofte ugunstig.
Videre danner kadmium- og tellur-alkyler addisjonsprodukter i dampfasen som dekomponerer ved en lavere temperatur enn dekomponeringstemperaturen for de enkelte alkyler. Følgelig er verdien av x i formelen Cd Hg, Te en kompleks funksjon
X I x
av reaksjonsbetingelsene når kadmium-kvikksølv-tellurid dannes ved pyrolyse av blandede kadmium- og tellur-alkyler.
Ifølge ett trekk ved den foreliggende oppfinnelse, en kontrollert fremgangsmåte for fremstilling av et metall-tellurid, blandes gass-formet hydrogen-tellurid uniformt med en gass-formet kilde for nevnte metall,karakterisert vedat strømmene av rent gass-formet hydrogen-tellurid og gass-formet kilde for metall M og kvikksølv blandes og den strømmende blanding dekomponeres termisk på et oppvarmet substrat (14) slik at det dannes et lag av metall-kvikksølv-tellurid (M X Hg, I xTe)
på substratet.
Den gass-formede kilde for metallet kan være metall-dampen selv hvis metallet er tilstrekkelig flyktig.
Ellers kan flyktige, termisk dekomponerbare, organometalliske forbindelser som f.eks. metall-alkyler, benyttes; egnede flyktige organometalliske forbindelser innbefatter dimetyl-kadmium, dietylkadmium /og hydrogensubstituerte metallalkyler.
Prosessen bør utføres i fravær av lys (som fotokjemisk dekomponerer hydrogen-tellurid) og hydrogen-telluridet bør ikke inneholde spor av vann, oksygen eller andre kilder for frie radikaler som kan initiere en eksplosiv kjedereaksjon. Hydrogen-telluridet kan fortynnes med et egnet inert fortynnings-middel som f.eks. hydrogen, og bør ifølge rapporter ha et partial-trykk under 23 torr ved værelsestemperatur, siden eksplosjoner kan finne sted ved høyere partialtrykk. Det refereres til følgende artikler (som behandler forbrennings-egenskapene for hydrogen-tellurid) når det gjelder sikkerhets-aspektene ved prosessen:
A S Yushin, RV Pekhomov, Izv. Akad, Nauk. SSSR, Ser. Khim.
(12), 2801-3, 1976, (CA 86 100084).
V S Mikheev, L INikolaev, V Ya. Verkhovskii, A S Yuskin,
Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim (9), 2117-19, 1977 (CA 88:
25066) .
G P Ustyugov, E N Vigdorovich, Izv. Akad. Nank SSSR, Neorg. Mater., 5(1), 163-5, 1969 (CA 65: 91010).
Det er imidlertid funnet at rent hydrogen-tellurid er uventet kinetisk stabilt selv ved temperaturer så høye som 250°C.
Kadmium-kvikksølv-tellurid av kontrollert sammensetning kan fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse ved å tilveiebringe kontrollerte strømmer av det gass-formige hydrogen-tellurid og minst én av de nevnte gass-formede kilder, og la strømmene blande seg og deretter termisk dekomponere hele den strømmende blandingen over et oppvarmet substrat,
slik at det dannes et lag av metall-tellurid på substratet.
På denne måten kan sammensetningen av metall-telluridet kontrolleres ved å kontrollere de relative strømnings- hastigheter for komponentene i gass-blandigen. Sammensetningen av metall-telluridlaget kan varieres gjennom tykkelsen ved å variere de relative strømningshastigheter for komponentene i gass-blandingen. De relative strømningshatighetene kan for-andres kontinuerlig ellerdiskontinuerlig, slik at det opp-står kontinuerlige eller diskontinuerlige variasjoner i sammensetningen av laget gjennom tykkelsen.
Hydrogen-telluridet kan genereres in situ under kontrollerte betingelser.
Den gass-formige kilde for kvikksølv kan fordelaktig være kvikksølv-damp og verdien av x i formelen Cd Hg1_ Te kontrolleres ved å kontrollere de relative strømingshastigheter for den gass-formige kadmiumkilde (som kan være dimetyl-kadmium) og hydrogen-telluridet. Kvikksølvdampen kan stå i likevekt med et varmt kvikksølvbad. Det totale partialtrykk av reaktanten er fortrinnsvis mellom 1 to 10 torr, og suppleres ved et tilstrekkelig partialtrykk av hydrogen eller et annet inert for-tynningsmiddel, slik at totaltrykket bringes opp til til-nærmet atmosfæretrykk.
Substratet kan bestå av karbon, og kan da oppvarmes lokalt
ved hjelp av en mikrobølge- eller R.F.-kilde. Alternativt kan det benyttes et substrat som f.eks. kadmium-tellurid, indium-antimonid, silisium, gallium, gallium-arsenid, spinell
(Mg AI20^) eller safir (A^ 0^) , montert på en karbon-susceptor som er oppvarmed ved hjelp av en mikrobølge- eller R.F.-kilde.
Dopet kadmium-kvikksølv-tellurid kan gros ved en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ved å tilveiebringe en kontrollert strøm av en termisk dekomponerbar gass-formig kilde av dopemiddelet som dekomponeres på det varme substratet og avsettes samtidig med de andre reaktantene. Aluminium, gallium, arsen- og fosfor-dopemidler kan oppnås fra dampene av deres respektive
/
trimetyl-forbindelser, og silisium- og germanium-dopemidler kan oppnås fra de respektive hydrider. Lag av fotovoltaisk som vel som fotokonduktivt kadmium-kvikksølv-tellurid kan følgelig gros ifølge oppfinnelsen.
Oppfinnelsen innbefatter infrarøde fotodetektor-anordninger (enten de er fotovoltaiske eller fotokonduktive) som innbefatter lag av kadmium-kvikksølv-tellurid fremstilt ved en av de nye fremgangsmåtene som beskrives her.
Egnet apparatur for generering av gass-formig hydrogen-tellurid innbefatter innretning som gjør det mulgi å føre en strøm molekylært hydrogen over en tellur-overflate, og en innretning som genererer mikrobølgestråling på nevnte overflate, slik at det strømmende hydrogen dissosieres. Overflaten kan være den indre overfalte av et tellur-rør,
og tellur-røret kan være omgitt av en mikrobølge-kavitet. Frekvensen av mikrobølge-strålingen er ikke kritisk, men
en egnet frekvens er 2.450 MHz.
Den ovenfor nevnte nye apparatur er spesielt velegnet for generering av hydrogen-tellurid til bruk i fremgangsmåter for fremstilling av tellurider av høy renhet (spesielt kadmium-kvikksølv-tellurid) ifølge oppfinnelsen, fordi de eneste reaktantene er hydrogen og tellur, som begge kan holdes frie for hydrid-dannende forurensninger. Hydrogen-tellurid kan imidelrtid også fremstilles ved andre fremgangsmåter som innbefatter reaksjon av atomert hydrogen med tillur - f.eks. kan elektrisk utladning mellom tellur-elektroder i en hydrogen-atmosfære benyttes.
Fremgangsmåte som innbefatter reaksjon mellom mineral-syrer og metall-tellurider (f.eks. aluminium-tellurid), eller elektro-lyse av vandige løsninger hvor det benyttes en tellur-katode, gir urent hydrogen-tellurid som ikke lett kan renses i tilstrekkelig grad.
En fremgangsmåte og en apparatur \ifølge oppfinnelsen be-
skrives nå ved hjelp av eksempel med referanse til den ved-lagte tegning, som viser apparatur for fremstilling av kadmium-kvikksølv-telluridlag som er egnet for anvendelser i fotodetektorer.
Den viste apparatur (som generelt er laget av rustfritt stål) innbefatter et forgreningsrør 1 hvorfra renset hydrogen føres til massestrøms-målerene 2a, 2b, 2c, 2d og 2e. Massestrøms-måleren 2a tilfører hydrogen til en rørformet reaktor 10, og målerene 2b, 2c og 2d mater henholdvis alkyl-boblerene 6b, 6a \ og hydrogen-tellurid-generatoren 7 via de pneumatiske ventiler 4a, 4b og 4c. Massestrøms-måleren 2e mater omføringslinjen 21. Ventilene 3a, 3b og 3c kan være åpne og ventilene 5a, 5b og 5c kan være lukket, slik at hydrogen-tellurid-generatoren 7 og alkyl-boblerene 6a og 6b stenges av. Alkyl-bobleren 6a inneholder dimetylkadmium ved en kontrollert temperatur, og alkylbobleren 6b (som også er temperaturkontrollert) inneholder et alkyl av et egnet dopemiddel. I tillegg, eller alternativt, kan dopemidler som f.eks. fosfor som konvensjonelt er til-gjengelig som hydrider, tilsettes direkte til systemet via en massestrømskontroller 2f.
Hydrogen-tellurid-generatoren 7 innbefatter et tellur-rør 9 av høy renhet (typiske forurensningsnivåer mindre enn 1 ppm) i en 2450 MHz mikrobølge-kavitet 8. Intensiteten av mikrobølge-strålingen kontrolleres, slik at den utgående mengde hydrogen-tellurid kontrolleres, temperaturen av tellur-røret 9 holdes på ca. 25°C.
Siden temperaturen av alky1-boblerne 6a og 6b kontrolleres,
kan kontrollerte strømmer av kadmiumalkyl, hydrogen-tellurid og eventuelt hydrid- og alkyl-dopemidler mates, sterkt for-tynnet med hydrogen, til en blander 22 og deretter til reaktoren 10. Partialtrykket av hver reaktantdamp er av størrelsesorden 1 torr, totaltrykket er ca. 1 atmosfære.
Reaktoren 10 er utstyrt med et kvikksølvbad 11 som er oppvarmet ved hjelp av ovnen 12 til ca. 150°C, slik at det til-veiebringes en kvikksølvatmosfære som blander seg grundig med reaktant-gassene fra blanderen 22. En karbon-susceptor 15 oppvarmes lokalt ved hjelp av en R.F.-spole 13, og for-årsaker termisk dekomponering av hydrogen-tellurid, kadmium-alkyl og eventuelt dopemiddelkilder i en jevn kontrollert reaksjon, slik at det dannes et epitaksiallag (av kadmium-kvikksøl-tellurid av uniform kontrollert sammensetning på
den skrånende flaten 14. Et egnet substratlag |som f.eks. kadmium-tellurid, kan ført avsettes på overflaten 14 uten at kvikksølvbadet er tilstede. Når laget har nådd en passende tykkelse kan det bearbeides ved kjente fremgangsmåter til en infrarød fotodetektor-anordning.
En kappe med flytende kjølemiddel 23 hindrer at reaktoren overopphetes og kondenserer ut overskuddet av kvikksølvdamp. Overskuddet av reaktantgasser \ og hydrogen slippes ut ved
hjelp av pumpen 17 og brennes (av sikkerhetsgrunner) etter at den er ført over en seng av aktivt kull 19. En kjøle-
felle 16 kondenserer ut ureagerte reaktantgasser, og trykket i systemet kontrolleres ved hjelp av ventilene 18 og 20.
I en alternativ utførelse av oppfinnelsen, kan hydrogen-tellurid genereres in situ over et tellur-rør i reaktoren 10, hvor en egnet mikrobølge-kavitet er tilveiebrakt rundt reaktoren. Høyere temperaturer kan da benyttes.
Claims (14)
1. Fremgangsmåte for kontrollert fremstilling av et metall-tellurid hvor gass-formig hydrogen-tellurid blandes uniformt med en gass-formig kilde for metallet,' karakterisert ved at strømmen av ren gass-formig hydrogen-tellurid og gass-formig kilde av metall M og kvikksølv blandes, og den strø mmende blanding dekomponeres termisk ved hjelp av et oppvarmet substrat (14), slik at det dannes et lag av metall-kvikksølv-tellurid (M X Hg, I ~ x Te) på substratet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at partialtrykket av .hydrogen-telluridet er mellom 1 og 10 torr, og at hydrogen-telluridet og gass-formig kilde av kadmium og kvikksølv fortynnes med en inert fortynnende gass.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at temperaturen på substratet er under 250°C.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at de relative strømningshastigheter for hydrogen-telluridet og den gass-formige kilde av metallet M varieres slik at sammensetningen av M X Hg, I xTe av det avsatte tellurid-laget varierer gjennom tykkelsen.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den gass-formige kilde for kvikksølv er kvikksø lvdamp.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at metallet M er kadmium og at den gass-formige kilde av metallet M er en flyktig og organometallisk kadmium-forbindelse.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den organometalliske forbindelse er et kadmium-alkyl.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den organometalliske forbindelse er dimetylkadmium eller dietylkadmium.
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at substratet varmes ved hjelp av en mikrobølge- eller R.F.-kilde.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at et alkyl av aluminium, gallium, arsen- eller fosfor, eller et hydrid av silisium eller germanium dekomponeres med hydrogen-telluridet på substratet (14), slik at det dannes et dopet telluridlag.
11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hydrogen-telluridet genereres ved en elektrisk utladning mellom tellur-elektroder i en hydrogen-atmosfære.
12. Fotodetektor-anordning, karakterisert ved at den innbefatter et kadmium-kvikksølv-telluridlag grodd ved en fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav.
13. Apparatur for fremstilling av et binært eller ternært kvikksølv-tellurid fra hydrogen-tellurid og gass-formig kilde av kvikksølv og eventuelt et metall M, karakterisert ved at apparaturen innbefatter en reaktor-beholder (10) som rommer både et substrat (14) og en tellur-overflate (9), inn-retninger (3a, 4c, 5a) for å føre hydrogen over overflaten,
en mikrobø lge-kavitet (8) som omgir minst en del av reaktor-beholderen og som er anordnet slik at hydrogen disossieres på overflaten og derved genererer hydrogen-tellurid, og innretning (13) for oppvarming av substratet slik at hydrogen-tellurid og gass-formig kvikksølv-kilde og nevnte metall M (om til stede) dekomponerer og danner et telluridlag /på nevnte substrat.
14. Fremgangsmåte for kontrollert fremstilling av kvikk-sølv-tellurid, karakterisert ved at gass-formig hydrogen-tellurid blandes uniformt med en gass-formig kilde av kvikksølv og blandingen dekomponeres termisk på et varmt substrat slik at det dannes et lag av kvikksølv-tellurid \ på substratet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8327994 | 1983-10-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO844142L true NO844142L (no) | 1985-04-22 |
Family
ID=10550449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO844142A NO844142L (no) | 1983-10-19 | 1984-10-17 | Tellurider |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0140625B1 (no) |
| JP (1) | JPS60169563A (no) |
| DE (1) | DE3471918D1 (no) |
| DK (1) | DK501084A (no) |
| GB (1) | GB2148945B (no) |
| NO (1) | NO844142L (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2203757B (en) * | 1987-04-16 | 1991-05-22 | Philips Electronic Associated | Electronic device manufacture |
| US4885067A (en) * | 1987-08-31 | 1989-12-05 | Santa Barbara Research Center | In-situ generation of volatile compounds for chemical vapor deposition |
| WO1989001988A1 (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-09 | Santa Barbara Research Center | In-situ generation of volatile compounds for chemical vapor deposition |
| US8377341B2 (en) | 2007-04-24 | 2013-02-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Tellurium (Te) precursors for making phase change memory materials |
| US7960205B2 (en) | 2007-11-27 | 2011-06-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Tellurium precursors for GST films in an ALD or CVD process |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2671739A (en) * | 1949-06-22 | 1954-03-09 | Bell Telephone Labor Inc | Plating with sulfides, selenides, and tellurides of chromium, molybdenum, and tungsten |
| DE976126C (de) * | 1951-01-24 | 1963-04-04 | Walter Dr Gieseke | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kristallinen Metallsulfiden, -seleniden oder -telluriden mit Halbleitereigenschaften |
| NL231057A (no) * | 1957-09-03 | |||
| CH472509A (de) * | 1965-07-09 | 1969-05-15 | Ibm | Verfahren zur Herstellung dünner Schichten von Chalkogeniden der Lanthaniden |
| US3657006A (en) * | 1969-11-06 | 1972-04-18 | Peter D Fisher | Method and apparatus for depositing doped and undoped glassy chalcogenide films at substantially atmospheric pressure |
| US3664866A (en) * | 1970-04-08 | 1972-05-23 | North American Rockwell | Composite, method for growth of ii{11 {14 vi{11 {0 compounds on substrates, and process for making composition for the compounds |
| US3808035A (en) * | 1970-12-09 | 1974-04-30 | M Stelter | Deposition of single or multiple layers on substrates from dilute gas sweep to produce optical components, electro-optical components, and the like |
| US3761308A (en) * | 1971-11-22 | 1973-09-25 | Ibm | Preparation of photoconductive films |
| GB2078695B (en) * | 1980-05-27 | 1984-06-20 | Secr Defence | Cadmium mercury telluride deposition |
-
1984
- 1984-10-10 GB GB08425592A patent/GB2148945B/en not_active Expired
- 1984-10-10 DE DE8484306997T patent/DE3471918D1/de not_active Expired
- 1984-10-10 EP EP84306997A patent/EP0140625B1/en not_active Expired
- 1984-10-17 NO NO844142A patent/NO844142L/no unknown
- 1984-10-19 DK DK501084A patent/DK501084A/da not_active Application Discontinuation
- 1984-10-19 JP JP59221106A patent/JPS60169563A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0140625B1 (en) | 1988-06-08 |
| GB8425592D0 (en) | 1984-11-14 |
| EP0140625A1 (en) | 1985-05-08 |
| GB2148945A (en) | 1985-06-05 |
| DK501084A (da) | 1985-04-20 |
| DE3471918D1 (en) | 1988-07-14 |
| GB2148945B (en) | 1987-01-07 |
| JPS60169563A (ja) | 1985-09-03 |
| DK501084D0 (da) | 1984-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mullin et al. | Organometallic growth of II–VI compounds | |
| US7238596B2 (en) | Method for preparing Ge1-x-ySnxEy (E=P, As, Sb) semiconductors and related Si-Ge-Sn-E and Si-Ge-E analogs | |
| US10988858B2 (en) | Method for depositing a crystal layer at low temperatures, in particular a photoluminescent IV-IV layer on an IV substrate, and an optoelectronic component having such a layer | |
| US6632725B2 (en) | Process for producing an epitaxial layer of gallium nitride by the HVPE method | |
| US6066204A (en) | High pressure MOCVD reactor system | |
| Margetis et al. | Fundamentals of Ge1− xSnx and SiyGe1− x-ySnx RPCVD epitaxy | |
| US6005127A (en) | Antimony/Lewis base adducts for Sb-ion implantation and formation of antimonide films | |
| JPH0350834B2 (no) | ||
| US3394390A (en) | Method for making compond semiconductor materials | |
| US3471324A (en) | Epitaxial gallium arsenide | |
| US4935381A (en) | Process for growing GaAs epitaxial layers | |
| NO844142L (no) | Tellurider | |
| JP2014053477A (ja) | 固体金属ガス供給装置 | |
| US20210210348A1 (en) | Method For Depositing A Crystal Layer At Low Temperatures, In Particular A Photoluminescent IV-IV Layer On An IV Substrate, And An Optoelectronic Component Having Such A Layer | |
| JPS6115150B2 (no) | ||
| JPH02230722A (ja) | 化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPS5829615B2 (ja) | コウヒテイコウカゴウブツハンドウタイ ノ キソウセイチヨウホウ | |
| JPH01103996A (ja) | 化合物半導体の気相成長法 | |
| SU330811A1 (ru) | Способ получения эпитаксиальной пленки | |
| KR100856287B1 (ko) | Ⅲ-ⅴ족 화합물 반도체 제조방법 | |
| JPS61223186A (ja) | 炭素薄膜の製造方法 | |
| JPS62235300A (ja) | ３−５族化合物半導体の気相成長方法 | |
| JPH01141899A (ja) | ３−５族化合物半導体の気相成長方法 | |
| Kappers et al. | OFFICE OF NAVAL RESEARCH | |
| JPS60151298A (ja) | 有機金属気相結晶成長方法 |