Осаждение эпитаксиальных слоев p-CdxHg1-xTe из паров ртути, диметилкадмия и алкильных соединений теллура на подложках из арсенида галлия

• Автор: Дорофеев, Виталий Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Введение
Глава 1. Получение эпитаксиальных слоев Сс1хН1.хТе МОСУИметодом для ИКфотоприсмных устройств.

литературный обзор

1.1. Физикохимические свойства теллуридов С1, и 7л.

1.2. Основные методы получения эпитаксиальных слоев С1х1.хТе.

1.3. Подложки для осаждения С1хН.хТе.

1.4. МОСУОметод получения эпитаксиальных слоев Сс1хН.хТе.

1.4.1. Общая характеристика метода.

1.4.2. Осаждение на подложках из ваАв.

1.5. Современные приборы на основе С1Х.хТе.

1.6. Постановка цели и задач исследований

Глава 2. Выращивание буферных слоев и СсГГе на подложках из арсенида галлия методом химического осаждения из паров алкильных соединений кадмия, цинка и теллура.
2.1. Аппаратура и методика эксперимента.
2.2. Исследование термораспада ДИПТ.
2.3. Осаждение буферных слоев на подложках из СаАэ.
2.3.1. Зависимость скорости роста, кристаллического совершенства и морфологии поверхности эпитаксиальных слоев ХпТе от температуры подложки.
2.3.2. Модель осаждения гпТе из паров ДЭТ и ДЭЦ.
2.4. Осаждение эпитаксиальных слоев СсГГе на подложках из СаАэ.
2.4.1. Влияние толщины прослойки гпТеваАз на свойства
эпитаксиальных слоев СсГГе кристаллографических
ориентаций 0 и 1В.
2.4.2. Выращивание и свойства гетероструктур Сс1ТеСаА5 1 В
и Сс1ТегпТеСаА5 0.
Глава 3. Осаждение эпитаксиальных слоев Сс1.2пуТе на подложках из арсенида галлия кристаллографических ориентаций 0 и 1В.
3.1. Влияние условий осаждения на скорость роста, морфологию поверхности, структурное совершенство и состав Сс1.у2пуТе.
3.2. Осаждение гетероструктур Сс.у7пуТеСс1ТепТеОаА.
3.3. Механизм роста эпитаксиальных слоев Сс.ПуТе.
3.4. Сравнительная характеристика буферных слоев С1ТеСаАВ, Сс1ТегпТеСаАБ0 и С1 ,.угпуТеСс1Те2пТеСаА5 0.
Глава 4. Осаждение тройного раствора СЗх1.хТе
чередованием тонких слоев и на подложках из .
4.1. Методика проведения эксперимента.
4.2. Выбор буферного слоя и реагентов для послойного роста КРТ.
4.3. Осаждение эпитаксиальных слоев 1 I в условиях роста КРТ.
4.4. Осаждение эпитаксиальных слоев в условиях роста КРТ.
4.5. Осаждение гетероструктур x.x 1 В
из паров I 1зг, i2 и .
4.6. Определение толщины и состава эпитаксиальных
слоев x.x.
4.7. Измерение электрофизических параметров эпитаксиальных
слоев x.x.
4.8. Влияние низкотемпературного отжига на электрофизические свойства гетероструктур СГГеСс1х.хТеСс1ТеСаА5 1 В.
4.9. Матричное фотопримное устройство для спектрального диапазона Зг5 мкм на основе гетероструктуры , полученной МОСУИметодом.
Выводы.
Список литературы


При этом условия осаждения могут выбираться оптимальными для каждого соединения. Ранее осаждение xII. ДЭТ, диметилкадмия ДМК и металлической ртути, однако заметное различие в термической устойчивости ДЭТ и ДМК создат значительные трудности проведения процесса при температурах ниже 0 С, а при более высоких температурах ухудшаются характеристики гетероструктур. В последнее десятилетие чаще используют менее термически устойчивый диизопропилтеллур ДИПТ 4,5, что позволяет снизить температуру роста и улучшить характеристики материала. К настоящему время уровень Vтехнологии КРТ за рубежом позволяет изготавливать сложные приборные структуры, в том числе двухцветные 6, однако в публикациях технология осаждения освещена слабо. Приведнные в литературе данные по получению буферных слоев , и . Практически отсутствует информация, относящаяся к условиям и закономерностям роста слоев из паров ДИПТ и условиям послеростового отжига Vэпислов КРТ. Целью данной работы была разработка МОСVметодики получения гетероструктур x. СбСНзг, ТеС2Н, i2 и , пригодных для изготовления диодных матричных фотопримных устройств МФПУ. Исследовать закономерности и механизм роста буферных слов системы из паров МОС на подложках , разработать методики их осаждения на подложки В и . Изучить закономерности и условия осаждения высококачественных слов из паров ТеьСзН и металлической ртути. Исследовать режимы послеростового отжига эпитаксиальных слов x. ИКфотопримников. Научная новизна. Показано, что по кристаллическому совершенству слои уступают слоям . Предложен механизм роста, включающий термораспад МОС до контакта с подложкой. Проведено исследование влияния толщины прослойки на качество буферных слоев В и I. Установлено, что на подложках с ориентацией 1В нанесение подслоя ухудшает кристаллическое совершенство выращиваемых поверх него буферных слоев , а на подложках тонкий слой Л улучшает как кристаллическое совершенство, так и морфологию поверхности слоев . Изучено влияние температуры осаждения из паров 2, и ТеС2Н на скорость роста, состав и кристаллическое совершенство слоев . Все исследованные параметры слоев заметно зависят от кристаллографической ориентации подложки, что указывает на существенную роль поверхностных стадий осаждения. Скорость роста тврдого раствора . Слои . Изучена зависимость от парциального давления скорости роста на подложках и качества эпитаксиальных слоев , полученных осаждением из паров ртути и Те1СзН. Показано, что осаждение наиболее гладких слоев с подвижностью электронов до 0 ООО см2вс К происходит при давлении ртути 2 кПа, соответствующем максимальной скорости роста. Проведено сравнение различных источников теллура ТеС2Н и iС3И при послойном росте КРТ. ДИПТ увеличивает среднюю скорость роста тройного раствора с 1 2 до мкмчас, позволяет снизить температуру зоны прекрекинга и сблизить температурные условия роста подслоев СсГГе и 1Те. Разработан режим послеростового отжига гетероструктур на основе Си. Те в потоке водорода в отсутствии паров ртути, позволяющий достигнуть подвижности дырок при К в материале ртипа см2вс при их концентрации порядка см3. Практическая значимость работы. Разработана методика химического осаждения из паров МОС и ртути эпитаксиальных слоев Сс1х1. Те на полу изолирующем арсениде галлия, пригодных для изготовления диодных ИКфотопримников, на доступных гетероподложках из СаАэ. В НПО Орион из гетероструктуры СН,7зТеС1ТеСаАВ был изготовлен матричный фотодиодный приемник формата 8x8 элементов 7. Примник чувствителен к ИКизлучению в области мкм с граничной длиной волны 5,1 мкм. Размеры площадок рп перехода составляли x мкм. Среднее значение удельной обнаружительной способности при 0 К составило 0ср 1,5 смгцВт, что является достаточным для использования ФП в диапазоне мкм. Результаты исследования закономерностей осаждения из паров ТеС2Н и гпС1з2 эпитаксиальных слоев 2пТе на подложках из СаАБ 1 В и СаАБ 0. Результаты исследования наличия на поверхности подложек из СаА1В и СаАэООО прослойки и е толщины на свойства выращиваемого поверх него буферного слоя СсГГе.