Разработка физико-химических основ жидкофазной эпитаксии полупроводниковых нитридов

• Автор: Чан Хи Бинь, 0
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 143 c. : ил

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ БИНАРНЫХ

И ТРОЙНЫХ Ш/1ТРИДОВ ГРУППЫ А3В5

1.1. Электронное строение и физико-химические свойства бинарных нитридов Ш-б-группы

1.2. Основные методы получения бинарных нитридов

А'Ъ5 и твердых растворов на их основе

1.3. Электрофизические, оптические, люминесцентные свойства полупроводниковых нитридов А^5 и твердых растворов на их основе

Выводы по главе I

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В ТРОЙНЫХ СИСТЕМАХ

Ста _ AI _А/ t (ja - In - N и АС -In - N И ВЫБОР РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ 6а N

2.1. Анализ моделей, применяемых для расчета фазовых

Q К
равновесий в системах А - В
2.2. Расчет диаграмм состояния двойных ( At - Д/ ,
(та _ /V , Jn - AI ) И ТРОЙНЫХ ( (та - АС - N ,
6а - In - /V , Al - In -N ) СИСТЕМ
2.3. Выбор растворителей для эпитаксиального роста
6 а N из жидкой фазы
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЙ НА ГРАНИЦАХ РАЗДЕЛА ФАЗ
ПРИ ЖФЭ НИТРИДА ГАЛЛИЯ
3.1. Анализ процессов на границе газ-жидкая фаза
3.2. Контактные явления на границе расплав-подложка 88 Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ НИТРИДА ГАЛЛИЯ ИЗ ЖИДКОЙ ФАЗЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУЧЕННЫХ СЛОЕВ
4.1. Разработка метода получения эпитаксиальных слоев нитрида галлия из жидкой фазы
4.2. Исследование кинетики процесса ЖФЭ нитрида галлия
4.3. Исследование характеристик слоев нитрида галлия, полученных методом ЖФЭ
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
За исключением особо оговоренных случаев, в работе приняты следующие обозначения основных величин
, С - постоянные решетки;
6, - межплоскостное расстояние;
Н - энтальпия;
б - энтропии;
& - свободная энергия;
Г - температура;
Р - давление;
? - удельное сопротивление;
/е - подвижность носителей заряда;
п - концентрации электронов;
т - эффективная масса;
Ц - ширина запрещенной зоны;
- энергия фотонов;
£ - относительная диэлектрическая проницаемость;
- электроотрицательность;
а - параметр взаимодействия;
Ь - время;
V - атомный объем;
I - интенсивность излучения;
У - коэффициент активности;
4х - скорость принудительного охлаждения;
/? - толщина растущего слоя;
Ур - скорость роста;
б* - поверхностное натяжение;
в - краевой угол смачивания.

Нелинейность зависимости =^(х) может быть связана с эффектами статистического разупорядочения.
Авторы [121] исследовали катодолшинесценцшо АЕх&а^-хМ цри температурах от жидкого азота до комнатной дан всех значений х . Было установлено, что при Т = 77 К существуют три эмиссионные структуры:
- широкая интенсивная полоса между 2,2 и 2,8 эВ; положение максимума зависит от состава слоя;
- высокоэнергетические пики, соответствующие положению края поглощения;
- промежуточный пик при 3,5 эВ, который обнаруживается не на всех образцах.
Хорошая корреляция между высокоэнергетическими пиками и положением края поглощения свидетельствует о преимуществе переходов "зона - зона" или "мелкая примесь - зона" рис.I.10.
Фотолюминесценция в образцах АіхОго^х^ с х в диапазоне от 0 до 0,45 при температурах 80 К и 300 К исследована в [1207 . Эмиссионная структура при 3,46 эВ не зависела от х . Легирование образцов цинком приводило к появлению дополнительного пика при 3,46 эВ и широкой структуры вблизи 2,8 эВ, которая обусловлена акцептором индуцированным цинком. Иногда обнаруживается широкая структура вблизи 2,2 эВ как в случае нитрида галлия.