SU1730218A1 - Method of producing single crystal films of semiconductor materials - Google Patents

Method of producing single crystal films of semiconductor materials Download PDF

Info

Publication number
SU1730218A1
SU1730218A1 SU894766619A SU4766619A SU1730218A1 SU 1730218 A1 SU1730218 A1 SU 1730218A1 SU 894766619 A SU894766619 A SU 894766619A SU 4766619 A SU4766619 A SU 4766619A SU 1730218 A1 SU1730218 A1 SU 1730218A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
substrate
wurtzite
supersaturation
single crystal
oriented
Prior art date
Application number
SU894766619A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Самуил Гиршевич Конников
Владимир Петрович Улин
Яков Лейзерович Шайович
Original Assignee
Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
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 Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе filed Critical Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority to SU894766619A priority Critical patent/SU1730218A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1730218A1 publication Critical patent/SU1730218A1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к полупроводниковой технологии и может Найти применение при создании приборов оптоэлектроники и нелинейной оптики, в частности дл  полупроводниковых лазеров и преобразователей частоты . Обеспечивает в пленке заданную линейную плотность дефектов упаковки за счет изменени  структуры осаждени  материала от алмаза или сфалерита до вюртцита. Способ включает создание пересыщени  компонентов до величины не менее 60 кДж/моль и осаждение пленки на нагретую подложку из монокристалла со структурой вюртцита, ориентированную в интервале плоскостей от {0001} до {1120}. 1 табл. со СThe invention relates to semiconductor technology and can be used when creating devices for optoelectronics and nonlinear optics, in particular for semiconductor lasers and frequency converters. Provides a predetermined linear density of packing defects in the film due to a change in the structure of material deposition from diamond or sphalerite to wurtzite. The method involves creating a supersaturation of components to a value of at least 60 kJ / mol and deposition of a film on a heated single-crystal substrate with a wurtzite structure oriented in the interval of planes from {0001} to {1120}. 1 tab. with C

Description

Изобретение относитс  к полупроводниковой технологии и может найти применение при создании приборов оптоэлектроники и нелинейной оптики, в частности дл  полупроводниковых лазеров и преобразователей частоты, а именно к получению полупроводниковых материалов с ранее неизвестными дл  них типами кри-. сталлической структуры, например, получение GaAs, кристаллизирующегос  в обычных услови х в кубической структуре типа сфалерита, ввюртцитной модификации с гексагональной симметрией.The invention relates to semiconductor technology and can be used to create devices for optoelectronics and nonlinear optics, in particular for semiconductor lasers and frequency converters, namely, to obtain semiconductor materials with previously unknown types of crystals. steel structure, for example, obtaining GaAs, which crystallizes under ordinary conditions in a cubic structure such as sphalerite, with a curvature modification with hexagonal symmetry.

Понижение симметрии кристаллической решетки существенным образом измен ет зонную структуру полупроводника: энергию межзонных переходов и относительное положение энергетических миниму- мов в симметричных точках зоны Бриллюэна. При этом усиливаетс  анизотропи  электрофизических и оптических свойств кристаллов, что открывает дополнительные возможности применени  их в нелинейной оптике. Вместе с тем, приобрета  новую симметрию, материалы А3В5 остаютс  фазами с узкой областью гомогенности, что позвол ет легко измен ть их тип проводимости введением легирующих примесей. Известны способы гетероэпитаксиаль- ного выращивани  из пересыщенной паро-чReducing the symmetry of the crystal lattice significantly changes the semiconductor band structure: the energy of interband transitions and the relative position of the energy minima at symmetric points of the Brillouin zone. In this case, the anisotropy of the electrophysical and optical properties of crystals is enhanced, which opens up additional possibilities for their use in nonlinear optics. At the same time, having acquired a new symmetry, the A3B5 materials remain phases with a narrow homogeneity region, which allows their conductivity type to be easily changed by introducing doping impurities. Methods for heteroepitaxial growth from supersaturated steam-h are known.

0000

оabout

гоgo

0000

вой фазы пленок элементов IV группы, соединений А3В5 и твердых растворов на их основе на ориентированную монокристаллическую подложку иного структурного типа, чем выращиваемый материал, например, получение GaAs на и (Са, Sr)F2, Si на CaFa методами молекул рно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и газофазной эпитаксии с использованием металлоорганических соединений - МОСГФЭ.phase of the films of elements of group IV, compounds A3B5 and solid solutions based on them on an oriented single-crystal substrate of a different structural type than the material grown, for example, obtaining GaAs on and (Ca, Sr) F2, Si on CaFa using molecular beam epitaxy ( MPE) and gas-phase epitaxy using organometallic compounds - MOCVD.

Во всех этих случа х подложка выбиралась из соображений максимального кристаллического подоби  структуры ростовой поверхности структуре плоских сеток наращиваемого кристалла в известной термодинамически равновесной модификации.In all these cases, the substrate was selected from considerations of the maximum crystalline similarity of the growth surface structure to the structure of flat grids of the growing crystal in the known thermodynamically equilibrium modification.

Тем самым однозначно задавались кристаллическа  структура и ориентаци  эпи- таксиального сло .Thus, the crystal structure and orientation of the epitaxial layer were clearly defined.

Наиболее близок к предлагаемому способ получени  монокристаллических пленок GaAs на ориентированных подложках кристаллов ZnS и CdS, имеющих структурный тип вюртцита. Осаждение GaAs осуществл лось методом газотранспортной эпитаксии в закрытой системе при 700°С; химическим транспортным агентом служили пары йода. Пересыщение (А) в зоне осаж- дени  соответствовало перепаду температур относительно источника в 10 К, что составл ет 2,1 кДж/моль в энергетических единицах. Эпитаксиальный рост осуществл етс  на плоскост х {0001}, {1010}, и {1120}, имеющих элементы кристаллографического подоби  с кубическими плоскост ми (111), (110) и (112) GaAs (GaAs2B). Результатом такого способа выращивани  стало получение монокристаллических пленок GaAs единственного структурного типа - сфалерита, В режимах эпитаксиального роста, выбранных в прототипе, иной результат принципиально не мог быть получен.Closest to the proposed method of producing single-crystal GaAs films on oriented substrates of ZnS and CdS crystals having a wurtzite structural type. The deposition of GaAs was carried out by the gas transport epitaxy method in a closed system at 700 ° C; chemical transport agent served as a pair of iodine. The supersaturation (A) in the deposition zone corresponded to a temperature differential relative to a source of 10 K, which is 2.1 kJ / mol in energy units. Epitaxial growth takes place on {0001}, {1010}, and {1120} planes having crystallographic similarity elements with (111), (110) and (112) GaAs (GaAs2B) cubic planes. The result of this method of growing was obtaining single-crystal GaAs films of a single structural type, sphalerite. In the epitaxial growth modes chosen in the prototype, a different result could not be obtained in principle.

Цель изобретени  - обеспечение в пленке заданной линейной плотности дефектов упаковки путем изменени  структуры осаждаемого материала от алмаза или сфалерита до вюртцита.The purpose of the invention is to provide in the film a predetermined linear density of packaging defects by changing the structure of the deposited material from diamond or sphalerite to wurtzite.

Указанна  цель реализуетс  созданием пересыщени  в паровой фазе и осаждением наращиваемого вещества на ориентированную монокристаллическую подложку со структурой типа вюртцита (W). Причем в паровой фазе создают пересыщение относи- тельно осаждаемого вещества со структурой типа алмаза или сфалерита не менее чем 60 кДж/моль, а рост ведут на подложке, ориентированной в заданном направлении , лежащем в интервале ориентации {0001} - {1150}.This goal is realized by creating supersaturation in the vapor phase and deposition of the growing substance on an oriented single crystal substrate with a wurtzite type structure (W). Moreover, in the vapor phase, a supersaturation with respect to the deposited substance with a diamond or sphalerite type structure of not less than 60 kJ / mol is created, and the growth is carried out on a substrate oriented in a given direction lying in the orientation interval {0001} - {1150}.

Гетероэпитаксиальное выращивание монокристаллических пленок элементов IV группы, соединений А3В5 и твердых растворов на их основе провод т на подложке,Heteroepitaxial growing of single-crystal films of Group IV elements, А3В5 compounds and solid solutions based on them is carried out on a substrate,

ориентированной в заданном направлении, лежащем в интервале ориентации {0001} - {1120}, что в совокупности с экспериментально определенной величиной пересыщени , приводит к трансформацииoriented in a given direction lying in the {0001} - {1120} orientation interval, which, together with the experimentally determined supersaturation value, leads to

структурного типа слоев от алмаза или сфалерита до вюртцита, т. е. возможности получени  монокристаллической пленки с заданной плотностью дефектов упаковки. Предложенные режимы роста монокристаллических пленок найдены экспериментально , поскольку отсутствие термодинамических данных дл  неизвестных ранее вюотцитных модификаций соединений А3В и элементов IV группыstructural type of layers from diamond or sphalerite to wurtzite, i.e., the possibility of obtaining a single-crystal film with a given density of packing defects. The proposed growth modes of single-crystal films were found experimentally, since the absence of thermodynamic data for previously unknown proto-modifications of compounds A3B and group IV elements

не позвол ет оценить минимальное значение пересыщени  в среде кристаллизации , обеспечивающее возможность образовани  метастабильных фаз.It does not allow to estimate the minimum value of supersaturation in the crystallization medium, which ensures the possibility of the formation of metastable phases.

Выращивание элементов IV группы,The cultivation of elements of group IV,

А3В5 и твердых растворов на их основе из паровой фазы можно осуществл ть несколькими методами, различающимис  выбором исходных реагентов и механизмом процессов , ведущих к кристаллизации.A3B5 and solid solutions based on them from the vapor phase can be carried out by several methods, differing in the choice of initial reagents and the mechanism of the processes leading to crystallization.

Сопоставление таких процессов целесообразно проводить по важнейшим термодинамическим характеристикам, обуславливающим их протекание в заданном направлении, а именно температуре иComparison of such processes is advisable to carry out the most important thermodynamic characteristics, causing them to flow in a given direction, namely, temperature and

величине пересыщени , характеризующей в энергетических единицах отклонение системы (парова  фаза - кристалл стабильной модификации) от состо ни  гетерогенного равновеси .the amount of supersaturation, which characterizes in energy units the deviation of the system (vapor phase - a crystal of stable modification) from the state of heterogeneous equilibrium.

Создание в среде кристаллизации пересыщени  не менее, чем 60 кДж/моль обусловлено следующими соображени ми.The creation of supersaturation in the crystallization medium not less than 60 kJ / mol is due to the following considerations.

Дл  величин пересыщени  60 кДж/моль и более происходит образование вюртцитной модификации при соблюдении условий выбора ориентации подложки. Если величина пересыщени  менее 60 кДж/моль на аналогично ориентированных подложках кристаллизуютс For supersaturation values of 60 kJ / mol and more, the formation of a wurtzite modification takes place when the conditions for choosing the orientation of the substrate are met. If the supersaturation value is less than 60 kJ / mol on similarly oriented substrates crystallize

слои, в которых линейна  плотность дефектов упаковки меньше единицы, что недостаточно дл  полной трансформации (сфалерит-вюртцит) структурного типа зпитаксиальных слоев. В кристаллах соlayers in which the linear density of stacking faults is less than unity, which is insufficient for the complete transformation (sphalerite-wurtzite) of the structural type of axially axial layers. In crystals with

структурой сфалерита возможно нарушение чередовани  атомных плоскостей в на- правлении 111J с минимальным рассто нием , где а - период элем,  чейки, т. е. периодичность по влени  дефектов упаковки в этом направлении кратна а/ 3 . Поэтому максимальна  линейна  плотность дефектов упаковки в направлении 111 есть обратна  величина, т. е. 3 /а, что в дальнейшем нами прин то за 1, поскольку при такой плотности д. у. структура сфалерита полностью трансформируетс  в структуру вюртцита. Тогда определим относительно нее степень гексагонального превышени  (сфалерит- вюртцит) а а , где р- наблюдаема  линейна  плотность дефектов упаковки относительно кубической фазы, в обратных нм.The sphalerite structure may disrupt the alternation of atomic planes in the 111J direction with a minimum distance, where a is the period of ale, cells, i.e., the frequency of occurrence of packaging defects in this direction is a multiple of a / 3. Therefore, the maximum linear density of stacking faults in the 111 direction is the inverse value, i.e., 3 / a, which we subsequently adopted for 1, since for such a density, q. The sphalerite structure is completely transformed into a wurtzite structure. Then, we determine the degree of hexagonal excess (sphalerite-wurtzite) a a, where p is the observed packing defect density relative to the cubic phase, in inverse nm.

Вторым необходимым условием реализации предлагаемого способа  вл етс  выбор подложки, ее ориентации. Этот выбор должен обеспечить на поверхности кристалла - подложки высокую плотность центров адсорбции с максимальной глубиной потенциальной  мы дл  адатомов (адмоле- кул) кристаллизируемого вещества, и, главное , - отсутствие к нее подоби  по потенциальному рисунку плоским сеткам кубического кристалла. Это обуславливает необходимость использовани  в качестве подложки монокристалла гексагональной симметрии со структурным типом вюртцита , а выбор ориентации подложки в соответствии с приведенными выше критери ми позвол ет уменьшить величину пересыщени , требуемую дл  воспроизводства в эпи- таксиальном слое структурного типа подложки, и снизить веро тность параллельного процесса зародышеобразовани  стабильной фазы. Дл  достижени  поставленной цели соединени  А3В5, элементы IV группы согласно предлагаемому способу выращивают на подложках со структурой типа W в интервале ориентации {0001} - {1120}. При этом использование подложек, ориентированных в интервале {1122} - {1121}, полностью соответствует указанным выше критери м и позвол ет получать на них эпитаксиальные слои со структурным типом вюртцита. Внутри интервалов {0001} -{1122} и {1121}-{1120} изменение углового положени  ростовой поверхности относительно оси с подложки приводит к монотонному изменению плотности дефектов упаковки вдоль соответствующего направлени  в эпитаксиальном слое.The second prerequisite for the implementation of the proposed method is the choice of the substrate, its orientation. This choice should provide on the surface of the crystal - substrate a high density of adsorption centers with the maximum potential depth for adatoms (admolecules) of the substance being crystallized, and, most importantly, the absence of a similar pattern of flat cubic crystal grids to it. This necessitates the use of hexagonal symmetry with a wurtzite structural type as a single crystal substrate, and the choice of orientation of the substrate according to the above criteria reduces the supersaturation required for reproduction in the epitaxial layer of the structural substrate type and reduces the likelihood of a parallel process. nucleation of a stable phase. To achieve this goal, compounds A3B5, elements of group IV according to the proposed method are grown on substrates with the structure of type W in the interval of orientation {0001} - {1120}. In this case, the use of substrates oriented in the interval {1122} - {1121} fully complies with the above criteria and makes it possible to obtain epitaxial layers with a structural type of wurtzite on them. Within the {0001} - {1122} and {1121} - {1120} intervals, a change in the angular position of the growth surface relative to the axis from the substrate leads to a monotonic change in the density of packing defects along the corresponding direction in the epitaxial layer.

Услови  реализации предлагаемого способа в разных методах эпитаксии приведены в таблице.The conditions for the implementation of the proposed method in different methods of epitaxy are given in the table.

Пример 1. Выращивание эпитакси- альных слоев GaAs осуществл лось путем совместного пиролиза АзНз и паров Ga(CHs) и Н2 при атмосферном давлении в реакторе. Парциальные давлени  Са(СНз)з и АзНз составили соответственно 30 и 120 Па. Температура кристаллизации 650°С. Пересыщение в паровой фазе над подложкой, создаваемое продуктами пиролизаExample 1. The growth of GaAs epitaxial layers was carried out by the combined pyrolysis of AzN3 and Ga (CHs) and H2 vapors at atmospheric pressure in the reactor. The partial pressures of Ca (CH3) and AzN3 were 30 and 120 Pa, respectively. The crystallization temperature of 650 ° C. The supersaturation in the vapor phase above the substrate, created by the products of pyrolysis

Са(СНз)з, АзНз(6а, As-i) и оцениваемое относительно GaAszB, составило при этом 115 кДж/моль. Оценка величины пересыщени  проводилась с использованием данных о давлени х паров компонентов над GaAsCa (CH3) C, AzN3 (6a, As-i) and estimated relative to GaAszB, was 115 kJ / mol. The supersaturation was estimated using data on the vapor pressure of the components over GaAs.

вдоль линии трехфазного равновеси , использовалась формулаalong the line of three-phase equilibrium, the formula was used

1515

Рса р 4 Р8а Р№  RS p 4 P8a P№

где Pi - давление компонентов в паровой фазе у подложки;where Pi is the pressure of the components in the vapor phase at the substrate;

PI° - равновесные давлени .PI ° - equilibrium pressure.

Скорость роста слоев GaAs - 0,02 ммкм/с, 0,12 мкм/мин. Эпитаксиальный рост GaAs осуществл етс  на пластинах, вырезанных из монокристалла Zno,2Cdo,8S(W). Пластины предварительно полировалисьThe growth rate of the GaAs layers is 0.02 mmkm / s, 0.12 mm / min. GaAs epitaxial growth is carried out on plates cut from a Zno single crystal, 2Cdo, 8S (W). Plates are pre-polished

механически алмазной пастой 0,5 мкм и обрабатывались в полирующем травителе состава: насыщенный раствор teCraO В НаО - HzS04 - HF (15:10:4) при 110 - 120°С. Непосредственно перед выращиваниемmechanically with diamond paste 0.5 µm and treated in a polishing etchant of composition: saturated solution teCraO B NaO - HzS04 - HF (15: 10: 4) at 110 - 120 ° С. Immediately before growing

GaAs подложки очищались отжигом в атмосфере Н2 при 720°С в течение 5 мин. Затем температура снижалась до 650°С и в реактор одновременно вводились AsHa и пары Са(СНз)з. Врем  выращивани  сло  25 мин.GaAs substrates were cleaned by annealing in an atmosphere of H2 at 720 ° C for 5 min. Then the temperature dropped to 650 ° C and AsHa and Ca (CH3) 3 vapors were simultaneously introduced into the reactor. Growing time is 25 min.

Пример 2.Г1одложки ориентированы в плоскост х {1121JA и {1122}А. Образовавшиес  эпитаксиальные слои повтор ют структурный тип и ориентацию подложки, что установлено рентгенодифракционнымExample 2. Layers are oriented in the {1121JA and {1122} A planes. The formed epitaxial layers repeat the structural type and orientation of the substrate, which is established by X-ray diffraction

анализом полученной гетероструктуры и картинами электронной дифракции напрос- вет в выращенных сло х. В спектрах оптического поглощени  и фотолюминесценции GaAs(W) обнаружен сдвиг краевой полосы вanalysis of the obtained heterostructure and electron diffraction patterns in the grown layers. In the spectra of optical absorption and photoluminescence of GaAs (W), a shift of the edge band in

коротковолновую область на 70 мэВ относительно ее положени  в GaAs(Zb).the short-wavelength region of 70 meV relative to its position in GaAs (Zb).

Пример 3. Подложка ориентирована в плоскости {0001}А. Эпитаксиальный слой имеет структуру сфалерита и ориентациюExample 3. The substrate is oriented in the plane {0001} A. The epitaxial layer has a sphalerite structure and orientation

, что установлено теми же методами. Спектры оптического поглощени  и ФЛ обычны дл  компенсированного GaAs(Zb).that installed by the same methods. Optical absorption and PL spectra are common for compensated GaAs (Zb).

П р и м е р 4. Ориентаци  подложки {1120}, 5 К {1121}А. Слои отличаютс  наличием дефектов упаковки вдоль одного из направлений 111, которое параллельно направлению 0001 в кристалле-подложке, пло- ность двойных границ, наблюдаемых в просвечивающем микроскопе, отвечает степени гексагонального превращени  кристалла ,39.EXAMPLE 4 Substrate Orientation {1120}, 5 K {1121} A. The layers are characterized by the presence of stacking faults along one of the directions 111, which is parallel to the direction 0001 in the substrate crystal, the thickness of the double boundaries observed in the transmission microscope corresponds to the degree of hexagonal transformation of the crystal, 39.

Пример 5. Ориентаци  подложки {0001}А, 5° к{1122}А. В эпитаксиальном слое наблюдаютс  дефекты упаковки с линейной плотностью, соответствующей « 0,08.Example 5. Substrate orientation {0001} A, 5 ° to {1122} A. Packing defects are observed in the epitaxial layer with a linear density corresponding to "0.08.

П р и м е g 6. Ориентаци  подложки {1121}А, . Линейна  плотность дефектов упаковки в направлении 0001 эпитакси- ального сло  соответствует а 0,93.EXAMPLE 6. Substrate orientation {1121} A,. The linear density of stacking faults in the direction of the 0001 epitaxial layer corresponds to a 0.93.

„Пример 7. Ориентаци  подложки {1122}А, 5 к{0001}. В эпитаксиальном слое в направлении 1000 обнаруживаютс  дефекты упаковки с линейной плотностью, соответствующей ,86.„Example 7. Substrate orientation {1122} A, 5 to {0001}. In the epitaxial layer in the direction of 1000, there are packaging defects with a linear density corresponding to 86.

Пример 8, Подложка Zno,8Mgo,2S(W) ориентирована в плоскости {1121}А. Начальный состав газовой фазы: АзНз (120 Па); РНз (40 Па); Са(СНз)з (30 Па). Получен эпи- таксиальный слой твердого раствора GaPo,2sAso,72, повтор ющий структуру подложки (W).Example 8, Substrate Zno, 8Mgo, 2S (W) is oriented in the {1121} A plane. The initial composition of the gas phase: AzNz (120 Pa); RNZ (40 Pa); Ca (CH3) s (30 Pa). An epitaxial layer of the GaPo, 2sAso, 72 solid solution, which repeats the substrate structure (W), was obtained.

Пример 9. Выращивание эпитакси- альных слоев GaAs методом молекул рно- пучковой эпитаксии(МПЭ) проводилась на установке фирмы Riber в стандартных режимах работы испарителей: TAS 310°C, Tea 980°С. Ориентаци  подложки Zno,2Mgo,8S - {1121}А.Example 9. The cultivation of epitaxial GaAs layers by the method of molecular beam beam epitaxy (MBE) was carried out at an Riber plant in standard operating modes of evaporators: TAS 310 ° C, Tea 980 ° C. Substrate orientation Zno, 2Mgo, 8S - {1121} A.

Пример 10. Температура подложки 600°С. Соответствующее пересыщение, оцениваемое по отклонению температуры кристаллизации от температуры нулевой скорости роста GaAs на подложке (100) GaAs при тех же начальных услови х по потоку Ga и As, составл ет 60 кДж/моль, Скорость роста эпитаксиального сло  0,58 мкм/ч. Получаемые слои обладают структурой вюртцита и повтор ют ориентацию подложки.Example 10. The temperature of the substrate 600 ° C. The corresponding supersaturation, estimated from the deviation of the crystallization temperature from the zero growth rate of GaAs on the GaAs substrate (100) under the same initial conditions for the Ga and As flow, is 60 kJ / mol. The epitaxial growth rate is 0.58 µm / h. The resulting layers have a wurtzite structure and repeat the orientation of the substrate.

Пример 11. Температура подложки 620°С. Оцениваемое пересыщение 54 кДж/моль, скорость роста сло  0,50 мкм/ч.Example 11. The temperature of the substrate 620 ° C. The estimated supersaturation is 54 kJ / mol, the growth rate of the layer is 0.50 μm / h.

Выращенные слои имеют поликри- сталлическую структуру и содержат зерна гексагональной и кубической симметрии.The grown layers have a polycrystalline structure and contain grains of hexagonal and cubic symmetry.

Пример 12. Эпитаксиальные слои Ge выращивали в процессе пиролиза СеЩ в атмосфере Н2 при 680°С, парциальное давление GeH4 40 Па. При этих услови х изменение свободной энергии системы в процессе выделени  Ge со структурой алмаза по реакции: GeH4 - Ge + 2Ha - (пересыщение) составл ет 102 кДж/моль. Скорость роста пленок 0,03 мкм/мин.Example 12. Ge epitaxial layers were grown during the process of pyrolysis of the NES in an atmosphere of H2 at 680 ° C, the partial pressure of GeH4 was 40 Pa. Under these conditions, the change in the free energy of the system during the precipitation of Ge with the diamond structure by the reaction: GeH4 - Ge + 2Ha - (supersaturation) is 102 kJ / mol. The growth rate of the films is 0.03 μm / min.

Пример 13. Подложка Zno,sMgo,2S ориентирована в плоскости {1122}. Выращенные слои по данным РДА и ПЭМ имеют структуру вюртцита вне зависимости от пол рности подложки.Example 13. Substrate Zno, sMgo, 2S is oriented in the {1122} plane. The grown layers according to XRD and TEM data have a wurtzite structure regardless of the polarity of the substrate.

Пример 14. Подложка ориентирована в плоскости {0001}. Слои имеют микродвойниковую структуру. Плотность дефектов упаковки а 0,28.Example 14. The substrate is oriented in the {0001} plane. Layers have microtwins structure. The density of packaging defects is 0.28.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ обеспечивает получение эпитаксиальных слоев монокрсталлических пленок элементов IV группы, соединений А В и твердых растворов на их основе с заданной линейной плотностью дефектов упаковки за счет трансформации их структурного типа от алмаза или сфалерита до вюртцита.Thus, as can be seen from the above examples, the proposed method provides for obtaining epitaxial layers of monocrystalline films of group IV elements, compounds А В and solid solutions based on them with a given linear density of packaging defects due to the transformation of their structural type from diamond or sphalerite to wurtzite.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  монокристаллических пленок полупроводниковых материалов , включающий создание пересыщени  компонентов в паровой фазе и осаждение пленки на нагретую ориентированную подложку из монокристалла со структурой вюртцита , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  в пленке заданной линейной плотности дефектов упаковки за счет изменени  структуры осаждаемого материала от алмаза или сфалерита до вюртцита, осаждение ведут на подложку, ориентированную в интервале плоскостей от {0001} до {1120} при величине пересыщени  не менее 60 кДж/моль,A method of producing single crystal films of semiconductor materials, including creating a supersaturation of components in the vapor phase and deposition of a film on a heated oriented single crystal substrate with a wurtzite structure, characterized in that, in order to provide a specified linear density of packing defects in the film by changing the structure of the deposited material from diamond or sphalerite to wurtzite, deposition is carried out on a substrate oriented in the interval of planes from {0001} to {1120} with a supersaturation value of at least 60 k g / mol,
SU894766619A 1989-12-11 1989-12-11 Method of producing single crystal films of semiconductor materials SU1730218A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894766619A SU1730218A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Method of producing single crystal films of semiconductor materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894766619A SU1730218A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Method of producing single crystal films of semiconductor materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1730218A1 true SU1730218A1 (en) 1992-04-30

Family

ID=21483390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894766619A SU1730218A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Method of producing single crystal films of semiconductor materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1730218A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Manasevit H. M., Simpson W. J. The use of metal - organies in the preparation of semiconductors materials. - J. of Electrochem. Soc. 1969, v. 116, p. 1725-1732. Schowalker L. J., Fathaner R. W. Molecular beam epitaxial growth and applications of epitaxial fluoride films. - J. of Vacuum. Sci. Techn., A, 1986, v. 4. p. 1026 - 1032. Авдиенко К. И. и др. Получение эпитак- сиальных слоев CaAs на вюртците. - Сб. статей Арсенид галли /Под редакцией Л. А. Лаврентьевой, Томск, 1969, т. 2, с. 181 - 183. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koma et al. Fabrication and characterization of heterostructures with subnanometer thickness
Litvinov et al. Semiconducting cubic boron nitride
US5830538A (en) Method to form a polycrystalline film on a substrate
Chichibu et al. Heteroepitaxy and characterization of CuGaSe2 layers grown by low‐pressure metalorganic chemical‐vapor deposition
JP2014508415A (en) Method for the growth of surfactant crystals of metal-nonmetal compounds
Mizuguchi et al. MOCVD GaAs growth on Ge (100) and Si (100) substrates
Schumann et al. Epitaxial layers of CuInSe2
Ueno et al. Investigation of the growth mechanism of layered semiconductor GaSe
Takahashi et al. Growth of ZnO on sapphire (0001) by the vapor phase epitaxy using a chloride source
JP3007971B1 (en) Method of forming single crystal thin film
SU1730218A1 (en) Method of producing single crystal films of semiconductor materials
Omichi et al. Growth of ZnO thin films exhibiting room-temperature ultraviolet emission by means of atmospheric pressure vapor-phase epitaxy
US4487640A (en) Method for the preparation of epitaxial films of mercury cadmium telluride
JPH02258688A (en) Method for epitaxial growth of compound semiconductor
Christmann et al. Formation of hexagonal pyramids and hexagonal flat tops on the surface of heteroepitaxial (0001) CdS films
Hartmann Vapour phase epitaxy of II–VI compounds: A review
JPH0225018A (en) Manufacture of semiconductor device
US20080113202A1 (en) Process for manufacturing quartz crystal element
Alvarez‐Fregoso et al. The growth and structure of Cd0. 95Fe0. 05Te thin films grown by radio‐frequency sputtering
JPS6143413A (en) Formation of compound semiconductor single crystal thin film
Tempel et al. LiInSe2 thin epitaxial films on {111} A-oriented GaAs
JPS63319296A (en) Production of semiconductor
Nanev et al. Direct synthesis of epitaxial zinc sulphide layers on zinc single-crystal substrates
JPH0787179B2 (en) Method for manufacturing superlattice semiconductor device
Sadowski et al. Hard Heteroepitaxy on 2° Off‐oriented GaAs (100) Substrates (I). The Occurrence of (100) and (111) Surface Orientations in MBE‐grown PbTe Films