Przedmiotem wynalazku jest sposób nanoszenia cienkich warstw pólprzewodnikowych na pozada¬ ne podloze. ^|§§ Dotychczas cienkie warstwy materialów pólprze¬ wodnikowych otrzymuje sie przez osadzanie tych materialów na odpowiednio dobranych podlo¬ zach.W zaleznosci od sikladu chemicznego materialu pólprzewodnikowego jak tez tego, czy celem proce¬ su jest otrzymanie epitaksjalnej czy tez polikrysta¬ licznej warstwy pólprzewodnika, dobiera sie od¬ powiednie .podloze jak tez odpowiedni proces tech¬ nologiczny nanoszenia danej warstwy na to pod¬ loze.Podloze winno wykazywac dobra odpornosc me- chanicizina jak tez odpornosc chemiczna wzgle¬ dem nanoszonej warstwy, a w przypadku wy¬ twarzania warstw epitaksjalnych równiez korzy¬ stne parametry strukturalne, a mianowicie mono- krystaliczTiosc i okreslone stale sieciowe.Cienkie warstwy pólprzewodników osadzone na podlozach znajduja szerokie zastosowanie w wie¬ lu dziedzinach techniki, przy czym równiez w zaleznosci od dziedziny zastosowania winny cha¬ rakteryzowac sie odpowiednimi wlasciwosciami.Tak np. przy wykorzystywaniu ukladu warstwa pólprzewodniikowa-podloze w elektroniee, nalezy dobierac warstwy o wysokich parametrach elek¬ trycznych, a jako podloze stosowac materialy ko¬ lo 16 20 25 30 rzystnie o budowie monokrystalicznej i odpowied- dnich stalych sieciowych oraz wykazujace dobra odjpornosc mechaniczna.W przypadku stosowania tych warstw do kon¬ strukcji detektorów podczerwieni winny one wy¬ kazywac dobre przewodniietwo cieplne.Poiza tym w tym przypadku przy doborze podlo¬ za nalezy uwzgledniac równiez to, aby nie reago¬ walo ono z pierwiastkami wchodzacymi w sklad osadzanej na nifn warstwy pólprzewodnikowej.W praktyce, jako jedno z czesciej" stosowanych podlozy dla cienkich warstw pólprzewodnikowych stosuje sie mike muiskowitowa. Mimo, ze pod¬ loze to posiada korzystne parametry struktural¬ ne (monokrystaliicznoisc) i jest latwo dostepne, wy¬ kazuje ono szereg wad, a mianowicie jest kru¬ che., co utrudnia ciecie go na drobne elementy, a poza tym wykazuje bardzo male przewodnictwo cieplne. Male przewodnictwo cieplne stanowi po¬ wazna wade np. przy zastosowaniu ukladu mika- -warstwa pólprzewodnikowa do detektorów pro¬ mieniowania podczerwonego. Padajace promienio¬ wanie na detektor powoduje bowiem wzrost jego temperatury, co z kolei wplywa na sfradeik para¬ metrów detektora.Jak wynika z powyzszego, wlasciwosci podlo¬ za, które sa pozadane w przypadku osadzania na nim warstwy pólprzewodnikowej, nie zawsze pokrywaja sie z wlasciwoisiciami, które sa poza- 120 002120 002 dane podczas jego eksploatacji w takiej czy in¬ nej dziedzinie techniki.Ze wzgledu zatem na wysokie i bardzo rózno¬ rodne wymagania stawiane podlozom, trudne jeist znalezienie takiego materialu, który wykazywalby wszystkie, pozadane w danym przypadku cechy.(Stwierdzono, ze niedogodnosci powyzszych moz¬ na uniknac,, jezeli cienka warstwe pólprzewod¬ nika naniesie sie najpierw na podloze o para¬ metrach korzystnych w procesie technologicznym osadzania tej warstwy na podlozu, a nastepnie warstwe pólprzewodnika przeniesie sie na podlo¬ ze wtórne o takich parametrach, które sa poza¬ dane w tej dziedzinie techniki, w której dany uiklad warstwa pólprzewodnikowa^podloze maja byc zastosowane.Sposoibem wedlug wynalazku cienka warstwe pólprzewodnika, osadzona w znany sposób na podlozu pierwotnym przykleja sie na wolnej po¬ wierzchni do pozadanego podloza wtórnego, po czym podloze pierwotne usuwa sie mechanicz¬ nie z warstwy pólprzewodnika. Mechaniczne usu¬ niecie podloza pierwotnego z warstwy pólprze¬ wodnika przebiega najlatwiej wtedy, gdy klej la¬ czacy warstwe pólprzewodnika z podlozeni wtór¬ nym wykazuje wieksza adhezje do laczonych ele¬ mentów niz to odpowiada adhezji podloza pier¬ wotnego do warstwy pólprzewodnika. - Wbrew oczekiwaniom mechaniczne usuniecie podloza pierwotnego nie powoduje uszkodzenia struktury warstwy póljprzewoidnikowej, a odslo¬ niecie tylnej warstwy pólprzewodnika (przylega¬ jacej uprzednio do podloza pierwotnego) wnosi jeszcze te korzysci, ze umozliwia dodatkowo po¬ wierzchniowa obróbke tej warstwy. Taka dodat¬ kowa obróbka tylnej warstwy pólprzewodnika po¬ legajaca np. na jej trawieniu, wygrzewaniu itp. moze spowodowac modyfikacje parametrów no- wegO' Ukladu podloze wtórne-warstwa pólprzewod¬ nikowa.Jako podloze wtórne mozna wiec stosowac ma¬ terial, który z takich czy innych powodów nie nadaje sie jako material na podloze pierwotne.Talk np. w przypadku otrzymywania warstwy epi¬ taksjalnej /Cd,Hg/Te niemozliwe jest jej osadza¬ nia na .krzemie jako podlozu pierwo krzem reaguje z tellurem. Równiez zastosowa¬ nie jako podloza pierwotnego krzemu pokrytego malo reaktywnym dwutlenkiem krzemu jest nie¬ celowe, gdyz ze wzgledu na bezpostaciowa struk¬ ture SiC2 nie mozna uzyskac na nim warstwy* epitaksjalnej. Takze szereg materialów ferroma¬ gnetycznych nie nadaje sie do osadzania na nich warstw pólprzewodnikowych ze wzglejdu na to¬ warzyszace im zanieczyszczenia,. które w warun¬ kach wysokiej temperatury (utrzymywanej w trak¬ cie oisadzania warstwy na podlozu pierwotnym) moga dyfundowac do warstwy pólprzewodnika.Wyzej przytoczone materialy, nieodpowiednie do zastosowania jako. podloza pierwotne, moga dosko¬ nale nadawac sie jako podloza wtórne, gdyz ani ich sklad chemiczny ani tez struktura krystalo¬ graficzna, nie rzutuja na wlasciwosci warstwy pólprzewodnikowej. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Sposobem wedlug wynalazku na powierzchnie podloza, na które ma byc przeniesiona warstwa pólprzewodnika' (osadzona uprzednio na podlozu pierwotnym) nanosi sie cienka warstewke kleju obojetnego chemicznie wzgledem laczonych ele¬ mentów, po czym tak przygotowane podloze do¬ prowadza sie do kontaktu mechanicznego na ca¬ lej jego. powierzchni z warstwa pólprzewodnika.Po utwardzeniu sie kleju, co nastepuje w tem¬ peraturze pokojowej, usuwa sie mechanicznie pod¬ loze pierwoitne, najlepiej przez ostrozne jego pod¬ wazenie i zdjecie.Jako klej nadaje stie np. klej z zywicy epidia- nowej. Jako pólprzewodnik wchodzi w rachube /Cd,Hg/Te, /PbySin/Te, /Zn,Hg/Te, ZnSb i inne.Przeniesiona na inne podloze warstwa pólprze¬ wodnika zachowuje nadal takie sanie parametry fizyczne jak na podlozu pierwotnym, przy czym równoczesnie otrzymuje sie nowy uklad podloze wtórne-warstwa pólprzewodnika, którego mozliwo¬ sci eksploatacyjne sa znacznie szersze niz ukladu podloze pierwotne-warstwa pólprzewodnika.Ponizsze przyklady wyjasniaja blizej sposób we¬ dlug wynalazku, nie stanowia jednak jego ogra¬ niczenia.Przyklad I. Na wypolerowana powierzchnie plytki krzemowej nanosi sie cienka warstwe kleju Epidiam 5, po czym naklada sie na nia plyitke z miki wraz z warstewka /Cd,Hg/Te (otrzymana wedlug patentu nr 72267) tak, aby warstwa ta przylegala na calej powierzchni do kleju. Obyd- . wie plytki lekko dociska sie. Po utwardzeniu sie kleju, co nastepuje po 110 godzinach, odrywa sie mike.Warstwe /Cd,Hg/Te na podlozu z krzemu tnie .sie z latwoscia na mniejsze elementy i wykorzy¬ stuje jako detektory podczerwieni, które w wa¬ runkach pracy nie zmieniaja swoich parametrów.Stabilnosc parametrów detektora wyplywa przy tym z faktu, ze krzem dobrze odprowadza cieplo powstale w wyniku absorpcji promieniowania elek¬ tromagnetycznego. W zwiazku z tym warstwa /Cd.,Hg/Te nie nagrzewa sie.W przeciwienstwie do powyzszego, znany de¬ tektor podczerwieni z /Cd,Hg/Te na podlozu z miki, zalet tych nie posiada, poniewaz mika wy¬ kazuje zle wlasciwosci cieplne, a poza tym, ze wzgledu na latwa lupliwosc utrudnia ciecie ply¬ tek na mniejsze elementy.'Przyklad II. Postepuje sie analogicznie jak w przykladzie I, z ta jednak róznica, ze warstwe pólprzewodnika nanosi sie na podloze z ferrytu, jako podloze wtórne.Otrzymana plytka z naniesiona warstwa /Cd,Hg/ /Te nadaje sie do konstrukcji czujnika pola mag¬ netycznego.Przyklad III. Warstwe pólprzewodnikowa z Cdo.ieHgo.SiTe nanosi sie na podloze pierwotne ze szkla borokrzeimowego sposobem wedlug pa¬ tentu nr 72297. Nastepnie powierzchnie warstwy poddaje sie obróbce polegajacej na naparowaniu na nia warstwy HgTe o grubosci 100 nm. War¬ stwe te ogrzewa sie w ciagu 5 godzin w tern-: *5 120 002 6 peraturze 150°C. Nastepnie cna powierzchnie ochlo¬ dzonej warstwy póAprzewOidmika nanosi sie cienlka warstewke kleju Epidian 5 i naklada na nia podloze wtórne w postaci pocietych plytek krze¬ mowych o wymiarach 2 X l X 0,2 mm*. Po utwardzeniu kleju w temperaturze pokojowej w ciagu 10 godzin, odrywa sie pierwotne podloze szklane. Otrzymana warstwa pólprzewodnikowa nadaje .sie do zastosowania jako element fotoczuly w fotoimagnetoieleiktryicznym detektorze promienio¬ wania laserowego 10,6 //im. Uzyskanie w tym przypadku detektora odpornego na dzialanie du¬ zych mocy wiaziki laserowej stalo sie mozliwe dzieki dobremu przewodnictwu cieplnemu krze¬ mu, jako podloza wtórnego, jak tez dzieki do- datkowemiu naniesieniu na warstwe pólprzewod¬ nikowa tellunku rteci, dzieki czemu wzrasta pred¬ kosc rekombinacji powierzchniowej na tylnej po¬ wierzchni detektora, fotomagnetoelektrycznego.Zastrzezenie (patentowe Spoisólb nanoszenia cienkich warstw pólprzewod¬ nikowych na pozadane podloze, znamienny tym, ze warstwe pólprzewodnikowa osadzona w znany sposób na podlozu pierwotnym przykleja sie na wolnej powierzchni do pozadanego podloza wtór¬ nego, po czym podloze pierwotne uisuiwa sie me¬ chanicznie z warstwy pólprzewodnika. 10 15 ^ PL