Жидкостная эпитаксия изопериодных Ga Al Sb As/Ga Sb фотодиодных структур

• Автор: Баранов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 193 c. : ил

Условные обозначения

ГЛАВА I. ТВЕРДОЕ РАСТВОШ с^_хА^х5Ц.уАву

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА, ПОЛУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФОТОПРИЕМНИКОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Четырехкомпонентные твердые растворы соединений А3#

1.2. Свойства твердых растворов

1.3. Перспективность применения твердых растворов 0а^_хД£х5Ь^.у43у для создания лавинных фотодиодов (ЛДЦ)

1.3.1. Характеристики ЛФД и их связь со свойствами материала

1.3.2. Особенности ударной ионизации в твердых растворах • • • •

1.4. Использование твердых растворов ^-ХА^_уА5у для создания ЛФД

1.5. Использование варизонных полупроводников

в фотоэлектрических приборах

1.6. Жидкостная эпитаксия твердых растворов
Са^А^ь^уДву
1.6.1. Жидкостная эпитаксия изопериодных структур А^ЬЬ^у АБу/&а5Ь
1.6.2. Жидкостная эпитаксия варизонных полупроводников
Выводы

Постановка задачи
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ В
СИСТЕМЕ G<*-A£-Sb-As
2.1. Фазовая диаграмма Ga-Ag-Sb-As
2.1.1. Предварительные замечания
2.1.2. Расчет фазовой диаграммы Ga -A£-Sb-As
2.2. Влияние различия химического состава подложки и кристаллизуемого слоя на фазовое равновесие при жидкостной эпитаксии
2.2.1. Предварительные замечания
2.2.2. Термодинамический анализ устойчивости подложек GaSb в расплавах Ga-AC-Sb
2.2.3. Взаимодействие насыщенных расплавов с твердой фазой в системе Get -А@-£Ь
2.3. Влияние несоответствия периодов решетки при жидкостной эпитаксии на фазовое равновесие
2.3.1. Предварительные замечания
2.3.2. Эффект стабилизации состава жидкой
фазы - экспериментальные данные
2.3.3. Эффект стабилизации состава жидкой
фазы - термодинамический анализ
Выводы
ГЛАВА 3. ЖИДКОСТНАЯ ЭПИТАКСИЯ И30ПЕРИ0ДНЫХ
СТРУКТУР
3.1. Экспериментальная установка
3.2. Исходные материалы и их обработка
3.3. Методики определения химического состава
и периода решетки эпитаксиальных слоев

3.4. Необходимость согласования периодов решетки в эпитаксиальных структурах
А;£у/СаБЬ
3.5. Изопериодный разрез фазовой диаграммы
Для подложки Са£Ь
3.6. Получение изопериодных структур
Сй^А&хВЬ^уА&у/ОавЬ методом охлаждения
3.6.1. Кривые кристаллизации - расчет
3.6.2. Мышьяк в коэффициент сегрегации и распределение по толщине эпитаксиальных слоев -эксперимент
3.6.3. Получение изопериодных с^.хА^5Ь^уАбу/<^бг5Ь гетероструктур
3.7. Получение изопериодных варизонных структур (ИПВС) &^_хА£х5Ь^_у/5у/6а5Ь методом изотермического смешивания расплавов
3.8. Легирование эпитаксиальных слоев £аД£5Ь(А8)
Выводы
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОПЕРИОДНЫХ Ga^At^Sb^yASy/GaSb р-п СТРУКТУР
4.1. Объекты исследования
4.2. Вольт-амперные характеристики изопериодных GaAiSbAs/GocSbp-n структур
4.3. Фотоэлектрические свойства изопериодных GaAZSbAs/GaSb р-п структур
4.3.1. Методика измерений

ние условий фазового равновесия от идеальных условий, когда слои выращиваются на идентичных подложках.
Основными факторами, определяющими сдвиг фазового равновесия при жидкостной эпитаксии, является различие химического состава и периода решетки подложки; и твердого раствора, равновесного для данной жидкой фазы. При жидкостной эпитаксии С-аАСВЬАь в зависимости от состава твердого раствора влияние этих факторов может проявляться одновременно, либо один из них может оказаться доминирующим.
В данном параграфе будем рассматривать влияние на фазовое равновесие различия в химическом составе подложки и равновесного твердого раствора на примере системы Са-АС-ЬЬ /Са£Ь, изменение периода решетки в которой в термодинамическом смысле невелико.
2.2.2. Термодинамический анализ устойчивости подложек 6а£б в расплавах &й-А&-£Ь.
В ряде работ 139,?4/ отмечали, что при жидкостной эпитаксии Са^_хАСкЗЬ на подложки Оа£Ь на границе раздела расплав/подложка могут возникать включерия расплава. Образование такого рода включений наблюдали при выдерживании подложки в контакте
с насыщенным расплавом ^а-АС-вЬ , при этом поверхность подложки неоднородно растворялась (разъедалась). При эпитаксиальном росте включения захватывались растущим слоем, а в ряде случаев препятствовали образованию сплошной эпитаксиальной пленки. Отмечалось, что избежать нежелательного растворения подложки, молено путем переохлаждения расплава до контакта на несколько градусов.