Синтез и свойства легированных галлием пленок теллурида свинца на кремниевых подложках

• Автор: Шаров, Михаил Константинович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 160 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Система свинец теллур.

1.2. Получение пленок теллурида свинца.

1.3. Структура и физические свойства эпитаксиальных пленок теллурида свинца.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Методика выращивания тонких пленок теллурида свинца

2.2. Локальный рентгеноспектральный микроанализ

2.3. Рснтгсносгруктурный анализ

2.4. Металлографический анализ тонкой структуры монокристаллов . РЬТс и пленок РЬТс

2.5. Изучение электрофизических свойств тонких пленок РЬТс
ГЛАВА 3. МИКРОСТРУКТУРА ТОНКИХ ПЛЕНОК РЬТе1 И РЬТеЯЮ
3.1. Влияние условий формирования на кристаллическую структуру пленок РЬТеУЯт и РЬТеБЮ.
3.2. Металлографическое исследование микроструктуры объемных монокрнсталличсских и тонкопленочных образцов РЬТс
3.3. Рентгенографическое исследование скалярной плотности дислокаций в пленках РЬТсМ и РЬТсБЮ
ГЛАВА 4. ЛЕГИРОВАНИЕ ПЛЕНОК РЬТе И РЬТсЗЮ ГАЛЛИЕМ
ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ НАД ГЕТЕРОГЕННОЙ СМЕСЬЮ ОаТс5 и
4.1. Выбор условий парофазного легирования галлием пленок теллурида свинца на кремниевых подложках
4.2. Моделирование процесса парофазного легирования галлием тонких пленок РЬТсБт и РЬТеБЮгЛй
4.3. Методика и результаты парофазного легирования
галлием пленок РЬТеУ и РЬТеУЯЮгУЯт.
ГЛАВА 5. СИНТЕЗ ПЛЕНОК ТЕЛЛУРИДА СВИНЦА, ЛЕГИРОВАННЫХ ГАЛЛИЕМ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ПРОЦЕССЕ РОСТА
5.1. Условия раздельной конденсации паров РЬ и Оа из независимых
источников при выращивании пленок методом горячей стенки.
5.2. Изучение процесса конденсации паров над расплавами системы
РЬ Оа при помощи метода горячей стенки 1
5.3. Синтез пленок РЬ Гс, легированных Оа непосредственно в процессе роста па 8т подложках
5.4. Влияние содержания примеси галлия на параметр кристаллической решетки пленок РЬ.уСауТс.
ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГИРОВАННЫХ
ГАЛЛИЕМ ПЛЮК РЬГс И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Содержание работы изложено на 0 страницах и включает рисунка и таблиц. Влияние температуры и состава расплавов системы РЬ Са на содержание галлия в пленках РЬ. Немонотонный характер зависимости параметра кристаллической решетки пленок РЬ. Модель поведения примесных атомов галлия в кристаллической структуре РЬТс. ГЛАВА 1. В системе РЬТе существует одно соединение монотеллурид свинца РЬГе, плавящееся конгруэнтно при К VI7 С или ,99,5 К 3, С . Второе значение является более точным, поскольку подтверждается результатами последних работ . Максимум на кривой ликвидуса не совпадает со стехиометрическим составом и соответствует избыточному содержанию теллура ,2 ат. Монотеллурид свинца образует с теллуром эвтектику при ,5 аг. Те с температурой плавления 8 К 5С . Состав эвтектики со стороны РЬ был установлен путем экстраполяции линии ликвидуса и составлял 0. Те . Температура плавления эвтектики на 0,7 К ниже точки затвердевания чистого РЬ. Координаты нонварнангных точек РТх диаграммы состояния системы свиисцтсллур рис. Определение границ области гомогенности посредством микроструктурного и рентгеновского анализа, а также путем измерения плотности показало, что эта область чрезвычайно узка и лежнг за пределами точности обычных металлографических методов . Протяженность области гомогенности РЬТс, по данным . К 5С отмечена от ,4 до ,2 а г. Те. Данные указывают, что область нестехиометрии теллурида свинца несколько шире и при К 0 С простиралась от , до , ат. Те. Па Тх проекции РТх диаграммы состояния РЬТс рис. По данным авторов , точка и соответствует максимальной температуре конгруэнтной сублимации, и выше нее РЬТс распадается с образованием расплава и пара, причем все фазы должны иметь разный состав. Как отмечено в работе , в точке плавления М, рис. Термодинамические характеристики теллурида свинца представлены в таблице 2. Преобладающими дефектами в РЬТс следует считать атомы свинца в междоузлиях и их вакансии Урь . Рис. РТх диаграмма состояния системы свинец теллур а Тх проекция б РТ проекция в Рх проекция . Рис. Таблица 1. Параметр тт О, и Мт а2 Тщ. БРЬЛ1. РЬга1УРЬТе,. УРЬТе. РЬТе1. УТе,в РЬТе1В1УТ е,в 1. Р. гПа 5 1,1 2 7 7 2. Ху. Xй. Ха, ат. Таблица 2. Джмопь дн дБ молекул дКПа А АТВ. Джоль грэд
,0,7 . РЬТе, РЬ. Тег 0 0 0 0. Теялурид свинца имеет одну кристаллическую модификацию и характеризуется кубической гринецстрированнон решеткой типа 1ЧаС1 табл. РЬТс обладает проводимостью птипа при избытке свинца относительно стехиометрического состава и проводимостью ртипа при избытке Тс . В отличие от большинства полупроводников ширина запрещенной зоны в РЬТе увеличивается с ростом температуры. Результаты изучения зависимости Е,ГТ, полученные авторами из сдвига края собственного поглощения рис. К 1ЕсЛ4. ВК. Предложенная в работе модель двух валентных зон, допускающая существование низкотемпературной основной валентной зоны и второй валентной зоны, которая не меняется с температурой, позволила объяснить расхождения в величинах оптической и термической ширины Е. Из температурной зависимости удельного сопротивления в работе , была определена термическая ширина запрещенной зоны РЬТс. В при О К и находилась в хорошем согласии со значением оптической ширины запрещенной зоны рис. Отмечено, что собственная проводимость в РЬТс проявляется при температурах выше 0 К . В результате анализа зависимости коэффициента поглощения от энергии фотона был сделан вывод, что для РЬТе при 0 К характерны непрямые оптические переходы с минимальной энергией порядка 0, эВ . Зависимость холловской подвижности от температуры в интервале 00 К выражается законом . Т,а 1. Однако исследования, выполненные в более поздние годы, показали, что наряду е рассеянием на акустических колебаниях решетки заметную роль играют эффекты рассеяния на полярных оптических колебаниях, а при самых низких температурах на ионизированных примесях . Таблица 3. Простран ственная группа Период решетки, нм Ширина запре щенной зоны Ед. ЭВ Темпера турный коэф йЕсГМО4. ВК Подвижность Рн. Вс Теплспровсд ность х1. ДжсмсК Плотность р. РтЗт 0.