Utilizare: Invenția poate fi utilizată în producerea circuitelor integrate și a dispozitivelor optoelectronice. Metoda conform invenției cuprinde creșterea pe un substrat semiconductor de GaAs GaAs strat tampon și epitaxia stratului următor lnSb în pasul 3 - o creștere epitaxială fază solidă a stratului amorf depozitat la temperatura camerei, temperatură joasă și epitaxie temperatură ridicată.
Invenția se referă la tehnologia dispozitivelor semiconductoare, în special la metoda creșterii epitaxiale a straturilor semiconductoare prin epitaxia fasciculului molecular.
Semiconductoare indiu epitaxială structuri antimonid sunt utilizate pe scară largă pentru circuite integrate de mare viteză și dispozitive optoelectronice, deoarece InSb are o mobilitate ridicată de electroni, acesta este un semiconductor direct decalaj.
Cea mai promițătoare este utilizarea straturilor heteroepitaxială de InSb crescute pe substraturi semi izolatoare de shirokozonnogo arseniură de galiu, t. K. In acest caz, a eliminat curenții de scurgere prin substrat și este posibil să se efectueze o iluminare prin stratul InSb al fotosensibil transparent la substratul radiației infraroșu este GaAs.
În tehnologia dispozitivelor semiconductoare, metodele de creștere a epitaxială a compușilor semiconductori A3 B5 sunt cunoscute prin metoda MBE (1).
În același timp, datorită neconcordanței considerabile dintre grătarele constante ale stratului epitaxial în creștere și substratului, apare o înaltă densitate a defectelor structurale în strat: dislocări nereușite și gemeni.
Cel mai aproape de a invenției este o metodă care cuprinde cultivarea pe un substrat semiconductor de GaAs strat tampon de GaAs și InSb creștere un strat epitaxial în două etape, la o temperatură joasă de 300 ° C și o rată de creștere de 0,1 microni / strat h și stadiul de temperatură ridicată (2).
Dar, datorită neconcordanței mari dintre laturile permanente ale filmelor de antimoniu de indiu și substratului de arsenid de galiu, în filmul InSb apare o densitate mare de dislocări și gemeni. În acest caz, gemenii joacă un rol major în reducerea caracteristicilor electrofizice în semiconductori.
Obiectul invenției este acela de a elimina defectele din structura gemenilor și de a crește rata de creștere a straturilor epitaxiale.
Scopul este atins prin faptul că stratul tampon după creștere un strat suplimentar este precipitat amorf InSb 5-10 nm grosime de la temperatura camerei, iar epitaxie fază solidă pe scena de temperatură joasă este crescut un strat epitaxial de grosime 40-50 nm, și o etapă de temperatură ridicată este realizată la o temperatură de 400 ° C. cu o rată de creștere a stratului de 2 μm / oră.
strat Deposition InSb pe GaAs footboard, păstrat la temperatura camerei, conduce la formarea stratului amorf. Când crește temperatura, are loc cristalizarea (epitaxia cu fază solidă). Procesul de cristalizare este influența reciprocă a zonelor adiacente de orientând de cristalizare dimensiuni mici, astfel încât probabilitatea de formare a gemenilor este redus semnificativ. Cu toate acestea, dacă efectuam strat gros de recristalizare (peste 20-50 nm), se formează un strat epitaxial cu o densitate mare a defectelor structurale și morfologia suprafeței sărace, care se pare că se datorează unei scăderi a efectului de orientare a substratului pe LUT superioară.
În același încălzire timp de subțire (10-15 nm) a filmului amorf la o (400 ° C), temperatură ridicată conduce la descompunerea solid de film cu un singur cristal, la fel ca în cazul creșterii pseudomorphic în insule separate. Prin urmare, după solide etapele fazei epitaxia care au loc la temperaturi substanțial mai mici (200 ° C) decât dezintegrarea filmului în insulele realizate etapa de temperatură joasă strat de creștere recristalizată grosimii la care, datorită tensiunii totale în filmul complet renpansiruyut (40-50 nm) introducerea dislocărilor necorespunzătoare. În acest caz, o creștere suplimentară a temperaturii nu duce la separarea filmului în insule individuale și, ca rezultat, apariția unor gemeni în despicare lor ulterioară.
Această metodă de creștere a straturilor heterosexuale InSb / GaAs este realizată după cum urmează.
Creșterea structurilor heteroepitaxiale InSb / GaAs este efectuată într-o unitate de epitaxie cu fascicul molecular. După tratamentul chimic, substratul de arseniu de galiu este plasat în camera de MBE unde este recoaptă într-un curent de arsenic la o temperatură de 600-650 ° C timp de 30 de minute.
După recoacere, stratul tampon GaAs este crescută la o temperatură de 650 ° C la o rată de creștere de 1 micrometru / h timp de 30 minute. Apoi, temperatura substratului a fost coborâtă la temperatura ambiantă (20-40 ° C), se precipită la acest strat InSb temperatură grosime de 10-15 nm, substratul este încălzit împreună cu un strat de InSb la o temperatură de 300 ° C, la care epitaxia trerdofaznaya, realizează la temperatură scăzută strat epitaxia grosime InSb 40-50 nm la T = 300 ° C la o viteză de 0,1 m / h, structura este încălzit la o temperatură de 400 ° C, iar apoi conduc rata ridicată de creștere a temperaturii de 2 micrometri / ora.
Astfel, utilizarea metodei propuse de obținere a structurilor heteroepitaxială InSb / GaAs furnizează peste metodele existente următoarele avantaje: 1. Utilizarea a două etape suplimentare de la temperatură scăzută fază solidă epitaxia și elimină defectele structurale, dublu.
2. În plus, asigurarea unei structuri mai bune a peliculei InSb în stadiul inițial al epitaxiei face posibilă dublarea ratei de creștere și reducerea timpului de proces cu un factor de 1,5.
Procedeu de obținere a structurilor heteroepitaxială InSb / GaAs, cuprinzând în creștere pe un substrat semiconductor de strat tampon GaAs-GaAs și epitaxială creștere strat InSb în etapa de temperatură joasă cu două trepte, la o temperatură de 300 ° C și rata de creștere a stratului de 0,1 m / h și etapa de temperatură ridicată, în care că, în scopul de a elimina defectele structurii gemene și creșterea ratei de creștere a straturilor epitaxiale după creșterea depunere stratului tampon este realizată suplimentar amorf cu grosimea stratului de InSb 5 10 nm, la temperatura camerei, și epitaxie fază solidă de pe scena de temperatură joasă este crescut un strat epitaxial 40 de grosime 50 mm, și o etapă de temperatură ridicată este efectuată la 400 ° C într-un strat de creștere rată de 2 microni / h.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: