Получение гетеропереходов теллурид цинка-фосфид индия и исследование их электрофизических свойств

• Автор: Ребров, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Кишинев
• Количество страниц: 198 c. : ил

ГЛАВА I. ГЕТЕРОПЕРЕХОДЫ НА ОСНОВЕ ТЕЛЛУРИДА ЦИНКА И ФОСФИДА
ИНДИЯ / ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ
1.1. Физико-химические и электрические свойства теллурида цинка и фосфида индия, их растворимость и фазовое взаимодействие
1.2. Получение и исследование свойств гетеропереходов
гпШе - а"^
1.3. Получение и исследование свойств гетеропереходов
А^1 - 1пР
ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ ТЕЛЛУРИД
ЦИНКА - ШЕЙД ИНДИЯ
2.1. Выращивание исходных монокристаллов теллурида цинка
и подготовка подложек фосфида индия.
2.2. Изготовление гетеропереходов гпТе - 1пР методом
осаждения из газовой фазы в открытой проточной системе
2.3. Изготовление гетеропереходов ИпТе - 1пР методом
осаждения из газовой фазы в квазизамкнутом объеме
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ 2пТе - щр
3.1. Методика проведения электрических измерений
3.2. Емкостные характеристики и зонные диаграммы гетеропереходов 2пТе - 1пР
3.3. Вольтамперные характеристики и механизм токопрохожде-ния в гетеропереходах гпТе - 1пр .
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ В
ГЕТЕРОПЕРЕХОДАХ ТЕЛЛУРЦЦ ЦИНКА - ФОСФИД ИНДИЯ
4.1. Методика исследования электролюминесцентных характеристик и переключения
4.2. Злект ролюминесцентные свойства гетеропереходов
гпте - 1пР
4.3. Явление переключения в гетеропереходах йпТе - ІПР
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СШЮОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Перспектива создания новых, а также расширения функциональных возможностей существующих полупроводниковых приборов электронной техники неотъемлемо связана с разработкой технологии изготовления и исследованием гетеропереходов, которые позволяют сочетать как свойства двух материалов одновременно, так и использовать особенности контактных явлений на границе раздела [[1 ,2]]. Особый интерес к исследованию гетеропереходов возник после создания в 1966-1970 гг. под руководством академика Ж.И.Алферова эффективно инжектирующих структур в системе алюминий-галлий-мы-шьяк и новых приборов на их основе: лазеров, светодиодов, селективных фотоприемников и др. ['з , 43. Эти исследования явились основой не только для создания и дальнейшего технического совершенствования самых различных дискретных полупроводниковых приборов, но и для оптоалектроники и интегральной оптики. Совершенствование эпитаксиальной технологии привело к реализации уникальных свойств гетеропереходов и изготовлению на их основе новых многофункциональных устройств с малой потребляемой мощностью £5 ,6 Д.
Одним из актуальных направлений современной оптоэлектроники является создание источников излучения в видимой и ближней ИК областях спектра, что связано с необходимостью их использования в индикаторах визуального отображения информации и в системах оптической коммуникации [7 , 8]. Разработка источников электро-люминесцентного излучения в заданном спектральном диапазоне вдет по пути изготовления гетеропереходов на базе широкого класса известных полупроводниковых соединений с различной шириной запрещенной зоны £ 9 , 10
Особое место в этой проблеме занимают структуры на основе соединений Эти широкозонные материалы и их твердые раст-

технологического цикла.
Синтез znTe проводили с учетом физико-химических особенностей взаимодействия исходных компонентов, соблюдая изотермическое выдерживание в течение 2-3 часов при температурах 500 и 900°С. Скорость подъема температуры печи в процессе синтеза варьировали от 150 до 5 град/час. Скорость продвижения контейнера в более холодную зону при выращивании монокристаллов теллурида цинка составляла 2 мм/час. Для более быстрого и полного взаимодействия компонентов в течение всего процесса синтеза проводилось их интенсивное перемешивание с помощью вибратора.
На рис. 6 приведены схема установки для выращивания монокристаллов теллурида цинка и расположение ампулы с исходными компонентами в печи.
Б результате процессов синтеза и выращивания были получены

монокристаллы теллурида цинка размером до I ом * Их основные электрофизические параметры, рассчитанные по данным измерения коэффициента Холла и электропроводности, приведены в таблице 6.
Монокристаллы фосфида индия получали методом зонной перекристаллизации и методом Чохральского под флюсом В2О3, служащего гидрозатвором, на установке "Редмет - 8й в СКТБ ТЭ ИПФ АН МССР*. Давление инертной среды во время вытягивания кристаллов составляло 60 атм. В качестве затравки использовали монокристаллы 1пР , ориентированные в направлении [III]]. Цилиндрические образцы фосфида индия размером до 30 мм в диаметре получали при скорости роста (I * 2) см/час, скорости вращения затравки
х Автор благодарит к.ф.-м.н. Э.В.Руссу за предоставление мо-нокристаллических подложек фосфида индия с известными электрофизическими параметрами.