SU1624067A1

SU1624067A1 - Способ выращивани пленок теллурида цинка

Info

Publication number: SU1624067A1
Application number: SU894669025A
Authority: SU
Inventors: Валентина Михайловна Скобеева; Людмила Николаевна Семенюк
Original assignee: Одесский Государственный Университет Им.М.И.Мечникова
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии материалов твердотельной электроники и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств. Цель изобретени - снижение температуры процесса и сокращение его длительности. Пленки выращивают методом жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, в качестве которого берут сплав висмут-олово эвтектического состава, при температуре 500 - 650&deg;С. Длительность процесса сокращена в несколько раз. 1 ил.

Description

Изобретение относится к технологии материалов твердотельной электроники, а конкретно к технологии получения тонких пленок теллурида цинка методом жидкофазной эпитаксии из раствора - расплава металла, и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств (фотоприемники, светодиоды, видиконы).

Цель изобретения - снижение температуры процесса и сокращение его длительности.

На чертеже приведены зависимости растворимости ZnTe в BI (кривая 1) и сплаве Bi-Sn (кривая 2) от температуры Т.

Как видно из чертежа при 650°С растворимость ZnTe в BI составляет 0,5 мол.%, а в сплаве Bi-Sn - 1,3 мол.%. Таким образом применение сплава Bl-Sn значительно повышает растворимость теллурида цинка по сравнению с висмутом.

П р и м е р 1. Для эпитаксиального наращивания используют графитовую кассету пенального типа, состоящую из неподвижной части с ячейкой для раствора расплава и подвижной части с ячейкой для подложки. В качестве раствора - расплава применяют металлы Bi и Sn, взятые в эвтектическом соотношении: BI 58 вес.%; Sn 42 вес.%; в количестве BI 5,8 · 10’¹ г; Sn

4,2 10 ^т г, а теллурид цинка берут в виде мелких кристалликов в количестве 2 · 10 ^z г. Вес ZnTe рассчитывают в соответствии со значением растворимостиZnTe всплаве BiSn при 650°С. Эту смесь загружают в ячейку кассеты, в другую помещают подложку из ZnSe. Кассету устанавливают в кварцевый реактор, нагревают до 650°С при непрерывном пропускании водорода и выдерживают при этой температуре в течении времени, достаточного для насыщения раствора-расплава (20 мин). Контакт раствора-расплава с подложкой осуществляют поворотом кассеты на 180° вокруг своей оси, при этом раствор-расплав располагают над подложкой. Для осаждения пленки проводят охлаждение системы до 450°С. При этой температуре проводят отделение раствора-расплава с поверхности выращенной пленки путем возвращения кассеты в исходное положение. После охлаждения печи до температуры эвтектики подложку с осажденной пленкой извлекают из ростового реактора. В слу чае неполного удаления раствора-расплава остатки его отделяют механически.

П р и м е р 2. Вес ZnTe, рассчитанный в соответствии со значением его раствори5 мости в сплаве Bi-Sn при 500°С, составляет 2 · 10 ³ г Bi и Sn берут в количестве

5,8 10'¹ г и 4,2 · 10'¹ г соответственно. Систему нагревают до 500°С и выдерживают в течении 30 мин при этой темпера10 туре. Рост пленок осуществляют при охлаждении системы до 450°С. Отделение раствора-расплава с поверхности пленки осуществляют таким же образом, как и в примере 1.

В обоих примерах получены гладкие пленки теллурида цинка без остатков раствора-расплава. По данным фотолюминесцентного, рентгенофазового и рентгено20 структурного анализов пленки являются монокристаллическими. Удельное сопротивле ние пленок равно 8 ·10² Ом см,концентрация носителей равна 2,6 · 10¹⁵ см'³.

Предлагаемый способ обладает следую-, шими преимуществами,

Температура начала проведения эпитаксиального процессса вследствие увеличения растворимости ZnTe в эвтектическом сплаве Bi-Sn уменьшается до 650 - 500°С. Время насыщения раствора-расплава тел30 луридом цинка также уменьшается и составляет при 650°С 20 мин, а при 500°С 30 мин. Это сокращает длительность технологического процесса. Более низкая температура эвтектики сплава Bl-Sn (139°С) по сравне35 нию с температурой плавления В! (271°С) позволяет проводить отделение остатков раствора-расплава механически после вынесения образца из ростового реактора, что значительно упрощает способ. При этой температуре не происходит изменение физических свойств материала подложки и пленки,

Claims

Формула изобретения

Способ выращивания пленок теллурида 45 цинка путем жидкостной эпитаксии из раствора-расплава с растворителем, содержащим висмут, на нагретую подложку в потоке водорода, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры процесса и 50 сокращения его длительности, в качестве растворителя берут сплав висмут-олово эвтектического состава и выращивание ведут при 500 - 650°С.