RU2727124C1 - Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy - Google Patents

Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy Download PDF

Info

Publication number
RU2727124C1
RU2727124C1 RU2020105258A RU2020105258A RU2727124C1 RU 2727124 C1 RU2727124 C1 RU 2727124C1 RU 2020105258 A RU2020105258 A RU 2020105258A RU 2020105258 A RU2020105258 A RU 2020105258A RU 2727124 C1 RU2727124 C1 RU 2727124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gaas
charge
layer
liquid
phase epitaxy
Prior art date
Application number
RU2020105258A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Львович Крюков
Евгений Витальевич Крюков
Константин Анатольевич Титивкин
Никита Игоревич Шумакин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МеГа Эпитех"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МеГа Эпитех" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МеГа Эпитех"
Priority to RU2020105258A priority Critical patent/RU2727124C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2727124C1 publication Critical patent/RU2727124C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/208Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy using liquid deposition

Abstract

FIELD: microelectronic equipment.SUBSTANCE: invention relates to microelectronic equipment, and more specifically to methods of growing semiconductor gallium arsenide layers by liquid-phase epitaxy. Method includes composition of initial charge, loading of gallium, components of charge and substrates of GaAs into graphite growth device, and then into reactor, heating the reactor contents in the dehydrated atmosphere with subsequent annealing in the same atmosphere, contacting the substrate with the obtained melt solution, further forced cooling for growth of GaAs epitaxial layer, removal of substrate coated with GaAs layer from under melt solution. To the charge, at least, silicon dioxide and tin are added.EFFECT: technical result achieved during implementation of the developed method consists in simultaneous provision of low series resistance, high breakdown voltage and low capacitance in end devices.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области микроэлектронной техники, а более конкретно, к способам выращивания полупроводниковых слоев арсенида галлия методами жидкофазной эпитаксии.The invention relates to the field of microelectronic engineering, and more specifically, to methods for growing semiconductor layers of gallium arsenide by liquid-phase epitaxy.

В настоящее время основным материалом полупроводниковой электроники является кремний. Однако, существует целый класс приборов, работающим на высоких частотах и в экстремальных условиях, где одновременно требуется высокая скорость переключения, низкое падение прямого напряжения, возможность работы при высоких температурах, а также радиационная стойкость. В этом случае кремний, как материал, уже не способен обеспечить требуемые параметры. Поэтому закономерен интерес к разработке приборов на более широкозонных материалах, позволяющих решать указанные задачи, в том числе к арсениду галлия.Currently, the main material for semiconductor electronics is silicon. However, there is a whole class of devices operating at high frequencies and in extreme conditions, which simultaneously require high switching speed, low forward voltage drop, ability to work at high temperatures, as well as radiation resistance. In this case, silicon as a material is no longer able to provide the required parameters. Therefore, there is a natural interest in the development of devices based on wider-gap materials, which make it possible to solve the indicated problems, including gallium arsenide.

Электрофизические свойства арсенида галлия, такие как прямозонная структура, высокая подвижность электронов, малое время жизни неосновных носителей заряда, высокое кристаллическое совершенство позволяют реализовать целый ряд уникальных приборов, в частности эффективные быстродействующие фотоприемники и силовые полевые транзисторы с управляющим p-n переходом - JFET (Junction-Field-Effect-Transistors). В конструкции этих приборов всегда присутствует низколегированный слой n-типа, свойства которого главным образом и определяют электрофизические параметры конечного прибора. Данный слой должен одновременно обеспечивать низкое последовательное сопротивление, высокое пробивное напряжение и малую емкость, причем первый параметр находится в очевидном противоречии со вторым и третьим. Отсюда вытекает основное требование к этому слою - концентрация носителей заряда должна находиться в узком диапазоне значений (2-5)⋅1014 см-3. Кроме того, для обеспечения высоких пробивных напряжений (600 В и выше) низколегированный слой n-типа должен иметь достаточную протяженность (не менее 30 мкм) с однородным распределением концентрации носителей заряда по толщине слоя.The electrophysical properties of gallium arsenide, such as a direct-gap structure, high electron mobility, short lifetime of minority charge carriers, high crystal perfection, make it possible to implement a number of unique devices, in particular, efficient high-speed photodetectors and power field-effect transistors with a control pn junction - JFET (Junction-Field -Effect-Transistors). The design of these devices always contains a low-alloyed n-type layer, the properties of which mainly determine the electrophysical parameters of the final device. This layer must simultaneously provide low series resistance, high breakdown voltage and low capacitance, and the first parameter is in obvious contradiction with the second and third. This implies the main requirement for this layer - the concentration of charge carriers should be in a narrow range of values (2-5) ⋅10 14 cm -3 . In addition, to ensure high breakdown voltages (600 V and higher), a low-alloyed n-type layer must have a sufficient length (at least 30 μm) with a uniform distribution of the concentration of charge carriers over the layer thickness.

Известно техническое решение (RU, патент №2445724, опубл. 20.03.2012), в котором использован метод компенсации мелких примесей в арсениде галлия примесью хрома. Сущность изобретения состоит в следующем: для повышения напряжения переключения в структуре диода создают дополнительную полуизолирующую область с высоким значением удельного сопротивления 108-109 Ом см. Такая область с высоким удельным сопротивлением может быть создана диффузией хрома в арсенид галлия.Known technical solution (RU, patent No. 2445724, publ. 03/20/2012), which uses the method of compensation for small impurities in gallium arsenide with chromium impurity. The essence of the invention is as follows: to increase the switching voltage in the diode structure, an additional semi-insulating region with a high resistivity value of 10 8 -10 9 Ohm cm is created. Such a region with high resistivity can be created by diffusion of chromium into gallium arsenide.

Также известен способ выращивания структур (p+-i-n+-GaAs) (Айзенштат Г.И., Вилисова М.Д., Другова Е.П., и др. - Детекторы рентгеновского излучения на эпитаксиальном арсениде галлия. / ЖТФ. 2006. Т. 76. №8. стр. 46-49.) методом газофазной эпитаксии. Активный слой i-типа с удельным сопротивлением ρ≈108 Ом⋅см создавали путем совместного легирования серой и хромом. Легирование хромом проводили либо одновременно с серой в процессе эпитаксии, либо после выращивания структуры путем последующей диффузии хрома.There is also a known method for growing structures (p + -i-n + -GaAs) (Aizenshtat G.I., Vilisova M.D., Drugova E.P., et al. - X-ray detectors on epitaxial gallium arsenide. / ZhTF. 2006. T. 76. No. 8. Pages 46-49.) By the method of gas-phase epitaxy. The i-type active layer with a resistivity ρ≈10 8 Ohm⋅cm was created by joint alloying with sulfur and chromium. Doping with chromium was carried out either simultaneously with sulfur during epitaxy, or after the growth of the structure by subsequent diffusion of chromium.

Однако, использование полуизолирующего слоя с высокими значениями удельного сопротивления 108-109 Ом см, что соответствует концентрации носителей заряда n≈1⋅107 см-3, не отвечает цели настоящего изобретения, т.к. при обеспечении высоких значений пробивного напряжения наблюдаются крайне высокие значения последовательного сопротивления. Это не позволяет выполнить необходимые требования как для JFET в части обеспечения низких значений RdSOn, так для фотоприемника в части быстродействия.However, the use of a semi-insulating layer with high values of resistivity 10 8 -10 9 Ohm cm, which corresponds to the concentration of charge carriers n≈1⋅10 7 cm -3 , does not meet the purpose of the present invention, since when providing high values of breakdown voltage, extremely high values of series resistance are observed. This does not allow meeting the necessary requirements for both the JFET in terms of ensuring low Rd SO n values and for the photodetector in terms of performance.

Известна технология (D.A. Stevenson, P.I.Ketrush, S.C. Chang and A. Borshchevsky. - The Influence of Ti and Zr additions on GaAs Liquid Phase Epitaxial Growth. / Appl. Phys. Lett., vol 27, no. 9, pp 832-834, November 1980.) получения низколегированного слоя арсенида галлия n-типа, использующая добавки примеси титана в раствор-расплав на основе галлия, для очистки последнего от фоновых примесей. Применение данной технологии, позволяет снизить концентрацию электронов в эпитаксиальном слое до уровня 1.1⋅1015 см-3 Однако, этого недостаточно для выполнения заданных требований к концентрации электронов - (2÷5)⋅1014 см-3.Known technology (DA Stevenson, PIKetrush, SC Chang and A. Borshchevsky. - The Influence of Ti and Zr additions on GaAs Liquid Phase Epitaxial Growth. / Appl. Phys. Lett., Vol 27, no. 9, pp 832-834, November 1980.) obtaining a low-alloyed layer of n-type gallium arsenide, using the addition of titanium impurities to the gallium-based solution-melt, to purify the latter from background impurities. The use of this technology makes it possible to reduce the concentration of electrons in the epitaxial layer to a level of 1.1⋅10 15 cm -3. However, this is not enough to meet the specified requirements for the concentration of electrons - (2 ÷ 5) ⋅10 14 cm -3 .

Наиболее близким к заявляемому, техническим решением является (RU, патент 2488911, опубл. 27.07.2013) способ единовременного получения p-i-n структуры GaAs, имеющей р, i и n области в одном эпитаксиальном слое, включающий нагрев исходной шихты до образования насыщенного раствора-расплава ее компонентов, взаимодействие раствора-расплава сThe closest to the claimed technical solution is (RU, patent 2488911, publ. 07/27/2013) a method for the simultaneous production of a GaAs pin structure having p, i and n regions in one epitaxial layer, including heating the initial charge until a saturated solution-melt is formed. components, the interaction of the solution-melt with

компонентами для получения заданного состава раствора-расплава, осуществление контакта подложки с полученным раствором-расплавом, последующее принудительное охлаждение для выращивания эпитаксиального слоя GaAs, имеющего p-i-n структуру, удаление подложки, покрытой слоем GaAs, имеющего p-i-n структуру, из-под расплава, причем компонентные составы растворов-расплавов для выращивания GaAs p-i-n структуры формируют в обезвоженной атмосфере путем предварительного введения в исходную шихту в определенных количествах, как минимум, двух дополнительных твердых компонентов, представляющих собой диоксид кремния SiO2 и оксид галлия (III) с последующим нагревом этой многокомпонентной шихты до температуры начала эпитаксии и выдержкой при этой температуре заранее установленное время.components for obtaining a given composition of the solution-melt, contacting the substrate with the resulting solution-melt, subsequent forced cooling for growing an epitaxial GaAs layer having a pin structure, removing the substrate covered with a GaAs layer having a pin structure from under the melt, and the component compositions solutions melt for growing GaAs pin structure formed in dehydrated atmosphere by prior administration to the initial charge in the specified amounts, as a minimum, two additional solids, which are silicon dioxide SiO 2 and gallium oxide (III), followed by heating of a multicomponent blend to a temperature the beginning of epitaxy and holding at this temperature for a predetermined time.

Недостатком известного способа является наличие одновременно р, i и n области в одном эпитаксиальном слое, т.к. в этом случае при обеспечении высоких значений пробивного напряжения наблюдаются крайне высокие значения последовательного сопротивления.The disadvantage of this method is the presence of simultaneously p, i and n regions in one epitaxial layer, because in this case, while ensuring high values of breakdown voltage, extremely high values of series resistance are observed.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа выращивания протяженного низколегированного слоя арсенида галлия n-типа без изменения типа проводимости и с однородным распределением носителей заряда по толщине слоя методом жидкофазной эпитаксии.The technical problem to be solved by the present invention is the development of a method for growing an extended low-doped n-type gallium arsenide layer without changing the type of conductivity and with a uniform distribution of charge carriers over the layer thickness by liquid-phase epitaxy.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в одновременном обеспечении низкого последовательного сопротивления, высокого пробивного напряжения и малой емкости в конечных приборах.The technical result achieved by the implementation of the developed method consists in the simultaneous provision of low series resistance, high breakdown voltage and low capacitance in the end devices.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способTo achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method

получения низколегированного слоя GaAs методом жидкофазной эпитаксии. Разработанный способ включает составление исходной шихты, загрузку галлия, компонентов шихты и подложек GaAs в графитовое ростовое устройство, а затем в реактор, нагрев содержимого реактора в обезвоженной атмосфере с последующим отжигом в такой же атмосфере, осуществление контакта подложки с полученным раствором-расплавом, последующее принудительное охлаждение для выращивания эпитаксиального слоя GaAs, удаление подложки, покрытой слоем GaAs из-под раствора-расплава, при этом в шихту добавляют, по меньшей мере, диоксид кремния и олово.obtaining a low-doped GaAs layer by liquid-phase epitaxy. The developed method includes the preparation of an initial charge, loading gallium, charge components and GaAs substrates into a graphite growth device, and then into a reactor, heating the reactor contents in a dehydrated atmosphere, followed by annealing in the same atmosphere, contacting the substrate with the resulting melt solution, followed by forced cooling for growing the GaAs epitaxial layer, removing the substrate covered with a GaAs layer from under the melt solution, while at least silicon dioxide and tin are added to the charge.

Предпочтительно весовые концентрации дополнительных легирующих компонентов в исходной шихте находятся в пределах:Preferably, the weight concentrations of additional alloying components in the initial charge are in the range:

- для Sn - 0.005-0.01 вес.%;- for Sn - 0.005-0.01 wt%;

для SiO2 - 0.007-0.015 вес.%.for SiO 2 - 0.007-0.015 wt%.

при этом соотношение между концентрациями названных легирующих компонентов составляет:the ratio between the concentrations of the said alloying components is:

C(SiO2): C(Sn)=l-1.5.C (SiO 2 ): C (Sn) = l-1.5.

В основу предлагаемого способа положен эффект зависимости коэффициента распределения примесей из жидкой в твердую фазу от температуры выращивания при жидкофазной эпитаксии арсенида галлия. Арсенид галлия является двухкомпонентным соединением и имеет две кристаллические подрешетки - галлия и мышьяка. Легирующие примеси могут находиться в разных подрешетках и обеспечивать разный тип проводимости в зависимости от типа примеси. Олово в эпитаксиальных слоях арсенида галлия, выращенных методом ЖФЭ, входит в подрешетку галлия и обеспечивает n-тип проводимости. При этом, олово в растворах-расплавах на основе галлия - неактивно, поэтому не вступает в реакции с компонентами раствора-расплава и фоновыми примесями. Вводя в жидкую фазу определенное количество только примеси олова, можно получить устойчивую концентрацию электронов на уровне (1.5÷2.5)⋅10 см-3. Однако, такие значения концентрации электронов в эпитаксиальном слое слишком высоки для обеспечения требуемых значений пробивного напряжения и емкости, что не позволяет обеспечить необходимые параметры конечных приборов. Кроме того, коэффициент распределения примеси олова из жидкой в твердую фазу по мере снижения температуры эпитаксиального процесса уменьшается, что для протяженных слоев более 30 мкм приводит к снижению концентрации электронов от начала к концу слоя в 5-10 раз. Для общего уменьшения концентрации электронов и минимизации изменения этого параметра по толщине слоя предложено комплексное легирование двумя компонентами - оловом и диоксидом кремния (SiO2).The proposed method is based on the effect of the dependence of the distribution coefficient of impurities from liquid to solid phase on the growth temperature during liquid-phase epitaxy of gallium arsenide. Gallium arsenide is a two-component compound and has two crystal sublattices - gallium and arsenic. Dopants can be in different sublattices and provide a different type of conductivity depending on the type of impurity. Tin in epitaxial layers of gallium arsenide grown by LPE enters the gallium sublattice and provides n-type conductivity. At the same time, tin in gallium-based melt solutions is inactive, therefore it does not react with the components of the melt solution and background impurities. By introducing a certain amount of only tin impurities into the liquid phase, it is possible to obtain a stable concentration of electrons at the level of (1.5 ÷ 2.5) ⋅10 cm -3 . However, such values of the electron concentration in the epitaxial layer are too high to provide the required values of the breakdown voltage and capacitance, which does not allow providing the required parameters of the final devices. In addition, the distribution coefficient of tin impurities from the liquid to the solid phase decreases as the temperature of the epitaxial process decreases, which for extended layers of more than 30 μm leads to a decrease in the electron concentration from the beginning to the end of the layer by a factor of 5-10. For a general decrease in the electron concentration and to minimize the change in this parameter over the layer thickness, complex doping with two components, tin and silicon dioxide (SiO 2 ), is proposed.

Диоксид кремния взаимодействует с галлием в растворе-расплаве с образованием двух дополнительных компонентов:Silicon dioxide reacts with gallium in a molten solution to form two additional components:

SiO2+2Ga=Ga2O+SiO.SiO 2 + 2Ga = Ga 2 O + SiO.

Кислород из Ga2O встраивается в подрешетку мышьяка в эпитаксиальном слое, обеспечивая также n-тип проводимости как и олово, однако, в отличие от олова, коэффициент распределения примеси кислорода из жидкой в твердую фазу по мере снижения температуры эпитаксиального процесса растет, что приводит к повышению концентрации электронов от начала к концу слоя.Oxygen from Ga 2 O is incorporated into the arsenic sublattice in the epitaxial layer, providing also n-type conductivity like tin, however, unlike tin, the distribution coefficient of oxygen impurity from the liquid to the solid phase increases with decreasing temperature of the epitaxial process, which leads to an increase in the electron concentration from the beginning to the end of the layer.

SiO2 создает в эпитаксиальных слоях арсенида галлия, выращенных ЖФЭ, глубокие уровни р-типа HL2 и HL5 (Л.С. Берман, В.Г. Данильченко, В.И. Корольков, Ф.Ю. Солдатенков. Глубокоуровневые центры в нелегированных слоях p-GaAs, выращенных методом жидкофазной эпитаксии. / ФТП, 2000, т. 34, вып. 5, стр. 558-561), тем самым снижая исходную концентрацию электронов. Таким образом, дозированием содержания SiO2 в растворе-расплаве можно управлять концентрацией электронов в эпитаксиальном слое. В результате, можно достичь стабильно низкой концентрации электронов (2÷5)⋅1014 см-3 по всей толщине эпитаксиального слоя, что и является целью настоящего изобретения.SiO 2 creates in the epitaxial layers of gallium arsenide grown by LPE, deep levels of p-type HL2 and HL5 (L. S. Berman, V. G. Danilchenko, V. I. Korolkov, F. Yu. Soldatenkov. Deep-level centers in undoped layers p-GaAs grown by liquid-phase epitaxy. / FTP, 2000, vol. 34, issue 5, pp. 558-561), thereby reducing the initial concentration of electrons. Thus, by dosing the SiO 2 content in the solution-melt, the electron concentration in the epitaxial layer can be controlled. As a result, it is possible to achieve a stably low electron concentration (2 ÷ 5) ⋅10 14 cm -3 over the entire thickness of the epitaxial layer, which is the purpose of the present invention.

Таким образом, предложенный метод легирования, позволяет получить два основных технических результата:Thus, the proposed alloying method allows one to obtain two main technical results:

- Получить низкую концентрацию электронов в эпитаксиальном слое на уровне (2÷5)⋅1014 см-3.- To obtain a low concentration of electrons in the epitaxial layer at the level (2 ÷ 5) ⋅10 14 cm -3 .

- Обеспечить этот диапазон концентрации электронов на всем протяжении эпитаксиального слоя при его толщине не менее 30 мкм.- Provide this range of electron concentration throughout the entire epitaxial layer with a thickness of at least 30 microns.

Пример 1.Example 1.

Процесс выращивания низколегированного слоя арсенида галлия n-типа проводимости с однородным распределением электронов по толщине слоя для формирования области стока JFET.The process of growing a low-doped n-type gallium arsenide layer with a uniform distribution of electrons over the layer thickness to form a JFET drain region.

Предварительно взвешивали компоненты исходной шихты, количества которых соответствует предложенной пропорции между Sn и SiO2:The components of the initial charge were preliminarily weighed, the amount of which corresponds to the proposed proportion between Sn and SiO 2 :

- Sn - 0.008 вес.%;- Sn - 0.008 wt.%;

- SiO2 - 0.012 вес.%.- SiO 2 - 0.012 wt.%.

Содержание в растворе-расплаве арсенида галлия определяли из расчета диаграммы состояния Ga-As. Проводили загрузку галлия, компонентов шихты и подложек GaAs n+-типа проводимости в графитовую кассету прокачного типа с вертикальным расположением подложек. Зазор между подложками был выбран 2.5 мм. В кварцевом реакторе в атмосфере водорода с точкой росы около -80°С выполняли предварительный отжиг расплавов галлия с дополнительными примесями (гомогенизацию) для растворения всех компонентов шихты в расплавах и образования растворов-расплавов требуемого состава в течение 120 минут при температуре 820°С и потоке водорода через реактор 3 л/мин, после чего систему охлаждали до температуры 800°С, при которой раствор-расплав приводили в контакт с подложками GaAs n+-типа проводимости и начинали кристаллизацию эпитаксиального слоя, путем принудительного охлаждения ростовой системы со скоростью около 0.7°С/мин, до температуры 730°С, после чего эпитаксию прекращали, а систему охлаждали до комнатной температуры. Графитовую кассету разгружали, полученные структуры химически отмывали от остатков раствора-расплава по стандартной технологии. Затем проводили измерение толщины эпитаксиального слоя методом электрохимического окрашивания и значений концентрации носителей заряда по глубине слоя C-V методом с использованием послойного химического травления слоя. Шаг травления составлял 3 мкм. Толщина слоя составила 33 мкм. По всей толщине слоя наблюдался n-тип проводимости. Профиль распределения концентрации электронов представлен на чертеже, из которого видно, что все значения концентрации (2.5÷4.2)⋅1014 см-3 находятся в требуемых пределах, необходимых для изготовления области стока JFET.The gallium arsenide content in the solution-melt was determined from the calculation of the Ga-As phase diagram. Gallium, charge components and n + -type GaAs substrates were loaded into a flow-type graphite cassette with vertical substrates. The gap between the substrates was 2.5 mm. In a quartz reactor in a hydrogen atmosphere with a dew point of about -80 ° C, preliminary annealing of gallium melts with additional impurities (homogenization) was performed to dissolve all components of the charge in the melts and form melt solutions of the required composition for 120 minutes at a temperature of 820 ° C and flow hydrogen through the reactor of 3 L / min, after which the system was cooled to a temperature of 800 ° C, at which the solution-melt was brought into contact with GaAs substrates of n + -type conductivity and crystallization of the epitaxial layer began by forced cooling of the growth system at a rate of about 0.7 ° C / min, to a temperature of 730 ° C, after which epitaxy was stopped, and the system was cooled to room temperature. The graphite cassette was unloaded, the resulting structures were chemically washed from the residues of the solution-melt using the standard technology. Then, the thickness of the epitaxial layer was measured by the method of electrochemical coloration and the values of the concentration of charge carriers along the depth of the CV layer by the method using layer-by-layer chemical etching of the layer. The etching step was 3 μm. The layer thickness was 33 μm. The n-type conductivity was observed over the entire layer thickness. The profile of the electron concentration distribution is shown in the drawing, from which it can be seen that all concentration values (2.5 ÷ 4.2) ⋅10 14 cm -3 are within the required limits necessary for the manufacture of the JFET drain area.

Claims (6)

1. Способ получения низколегированного слоя GaAs методом жидкофазной эпитаксии, включающий составление исходной шихты, загрузку галлия, компонентов шихты и подложек GaAs в графитовое ростовое устройство, а затем в реактор, нагрев содержимого реактора в обезвоженной атмосфере с последующим отжигом в такой же атмосфере, осуществление контакта подложки с полученным раствором-расплавом, последующее принудительное охлаждение для выращивания эпитаксиального слоя GaAs, удаление подложки, покрытой слоем GaAs из-под раствора-расплава, отличающийся тем, что в шихту добавляют, по меньшей мере, диоксид кремния и олово.1. A method for producing a low-doped GaAs layer by liquid-phase epitaxy, including the preparation of an initial charge, loading gallium, charge components and GaAs substrates into a graphite growth device, and then into a reactor, heating the contents of the reactor in a dehydrated atmosphere, followed by annealing in the same atmosphere, making contact substrate with the obtained solution-melt, subsequent forced cooling for growing the epitaxial GaAs layer, removal of the substrate covered with the GaAs layer from under the melt solution, characterized in that at least silicon dioxide and tin are added to the charge. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что весовые концентрации дополнительных легирующих компонентов в исходной шихте находятся в пределах:2. The method according to claim 1, characterized in that the weight concentrations of additional alloying components in the initial charge are within: - для Sn - 0.005-0.01 вес. %;- for Sn - 0.005-0.01 wt. %; - для SiO2 - 0.007-0.015 вес. %,- for SiO 2 - 0.007-0.015 wt. %, при этом соотношение между концентрациями названных легирующих компонентов составляет:the ratio between the concentrations of the said alloying components is: C(SiQ2):C(Sn)=1-1.5.C (SiQ 2 ): C (Sn) = 1-1.5.
RU2020105258A 2020-02-05 2020-02-05 Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy RU2727124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105258A RU2727124C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105258A RU2727124C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727124C1 true RU2727124C1 (en) 2020-07-20

Family

ID=71616751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105258A RU2727124C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727124C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04175292A (en) * 1990-11-09 1992-06-23 Canon Inc Crystal formation
US5141894A (en) * 1989-08-01 1992-08-25 Thomson-Csf Method for the manufacture, by epitaxy, of monocrystalline layers of materials with different lattice parameters
SU1091766A1 (en) * 1983-01-07 1999-11-10 Новосибирский государственный университет METHOD OF MANUFACTURING HETEROLAZERIC STRUCTURES BASED ON GAAS-ALGAAS
JP4175292B2 (en) * 2004-05-14 2008-11-05 ヤマハ株式会社 Digital mixer device
RU2547004C1 (en) * 2013-11-26 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук FABRICATION OF GaAs-BASED PHOTO INVERTER
US9780223B2 (en) * 2010-10-01 2017-10-03 Applied Materials, Inc. Gallium arsenide based materials used in thin film transistor applications
RU2668661C2 (en) * 2016-10-27 2018-10-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" METHOD OF PRODUCING MULTILAYER EPITAXIAL P-I-N STRUCTURE BASED ON GaAs-GaAlAs COMPOUNDS BY METHOD OF LIQUID-PHASE EPITAXY
RU2676221C1 (en) * 2018-02-21 2018-12-26 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of making pulse photodetector

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1091766A1 (en) * 1983-01-07 1999-11-10 Новосибирский государственный университет METHOD OF MANUFACTURING HETEROLAZERIC STRUCTURES BASED ON GAAS-ALGAAS
US5141894A (en) * 1989-08-01 1992-08-25 Thomson-Csf Method for the manufacture, by epitaxy, of monocrystalline layers of materials with different lattice parameters
JPH04175292A (en) * 1990-11-09 1992-06-23 Canon Inc Crystal formation
JP4175292B2 (en) * 2004-05-14 2008-11-05 ヤマハ株式会社 Digital mixer device
US9780223B2 (en) * 2010-10-01 2017-10-03 Applied Materials, Inc. Gallium arsenide based materials used in thin film transistor applications
RU2547004C1 (en) * 2013-11-26 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук FABRICATION OF GaAs-BASED PHOTO INVERTER
RU2668661C2 (en) * 2016-10-27 2018-10-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" METHOD OF PRODUCING MULTILAYER EPITAXIAL P-I-N STRUCTURE BASED ON GaAs-GaAlAs COMPOUNDS BY METHOD OF LIQUID-PHASE EPITAXY
RU2676221C1 (en) * 2018-02-21 2018-12-26 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of making pulse photodetector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SG178668A1 (en) Silicon wafer and production method thereof
US3496118A (en) Iiib-vb compounds
Laugier et al. Ternary phase diagram and liquid phase epitaxy of Pb-Sn-Se and Pb-Sn-Te
RU2668661C2 (en) METHOD OF PRODUCING MULTILAYER EPITAXIAL P-I-N STRUCTURE BASED ON GaAs-GaAlAs COMPOUNDS BY METHOD OF LIQUID-PHASE EPITAXY
RU2727124C1 (en) Method of producing low-alloy layer of gaas by liquid-phase epitaxy
US3676228A (en) Method of making a p-n junction device
Kordos et al. Isothermal LPE growth of thin graded band‐gap Al x Ga1− x As layers
RU2297690C1 (en) Method for manufacturing superconductor heterostructure around a3b5 compounds by way of liquid-phase epitaxy
Wei et al. Interfacial and rectifying characteristic of epitaxial SrTiO3-δ/GaAs p–n junctions
JPS6060779A (en) Semiconductor device adapted for avalanche photodetector and method of producing same
US6225200B1 (en) Rare-earth element-doped III-V compound semiconductor schottky diodes and device formed thereby
RU2610388C2 (en) Method of simultaneous production of p-i-n structure of gaas with p, i and n area in one epitaxial layer
RU2488911C1 (en) METHOD FOR MANUFACTURE OF p-i-n SEMICONDUCTOR STRUCTURE BASED ON GaAs-GaAlAs COMPOUNDS BY WAY OF LIQUID EPITAXY METHOD
JP2533212B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
Henini et al. Deep states in GaAs LEC crystals
McCann et al. Growth and characterization of thallium‐and gold‐doped PbSe0. 78Te0. 22 layers lattice matched with BaF2 substrates
Kim Liquid phase epitaxial growth of silicon in selected areas
Krukovskyi et al. Features of low-temperature GaAs formation for epitaxy device structures
Lee et al. Impurity diffusion enhancement of interdiffusion in an InGaPAs‐GaAs heterostructure
RU2638575C1 (en) Method of producing semiconductor structures by liquid phase epitaxy with high uniformity on thickness of epitaxial layers
RU2749501C1 (en) Method for obtaining p-i-n structure based on gaas-gaalas compounds by liquid-phase epitaxy
Roth et al. Tin incorporation in GaAs layers grown by low pressure MOVPE
US5215938A (en) Process to obtain semi-insulating single crystalline epitaxial layers of arsenides and phosphides of metals of the group III of the periodic table useful to make electronic devices
RU2744350C1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING THE SEMICONDUCTOR P-I-N STRUCTURE BASED ON GAAS-AlGAAS COMPOUNDS BY LIQUID-PHASE EPITAXY
RU2623832C1 (en) Method of obtaining antimonide gallium with a large specific electrical resistance