Исследование диффузии цинка из полимерных диффузантов в полупроводники A3 B5 : На примере InP

• Автор: Каманин, Александр Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Диффузия Zn в соединениях А3В5
(краткий обзор литературных данных)
§1.1. Традиционные методы диффузии Zn в технологии
полупроводников А3В5 (Особенности и недостатки)
§ 1.2. Механизмы диффузии Zn в полупроводниках А3В5
§1.3. Выводы
ГЛАВА И. Диффузия Zn и методики исследования
диффузионных слоев
§ 2.1. Разработка метода диффузии
§ 2.2 Методики исследования диффузионных слоев
2.2.1 Определение профилей распределения атомов по глубине методом масс-спектрометрии вторичных ионов
2.2.2 Определение концентрации свободных носителей заряда
2.2.3 Контроль совершенства кристаллической структуры образцов
§ 2.3. Выводы
ГЛАВА III. Исследование диффузии Zn в соединения
А3В5 из полимерных плёночных диффузантов
§ 3.1. Диффузия Zn в изотермических условиях
§ 3.2. Исследование начальной стадии диффузии
§ 3.3. Феноменологическое описание диффузии Zn из
полимерных диффузантов в 1пР

ГЛАВА IV. Применение метода диффузии Ъп из полимерных плёнок в технологии оптоэлектронных приборов на основе А3В5
§ 4.1. ргп-фотодиоды на основе 1пСаАз(Р)/1пР
§ 4.2. Светодиоды на основе АЮаАэ/СаАз
§ 4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Диффузия — один из старейших методов введения примеси, многие годы успешно используемый в технологии полупроводниковых приборов. Однако, в технологии приборов на основе полупроводников А3В5 и их твёрдых растворов диффузионные процессы используются менее широко, чем в технологии элементарных полупроводников. Отчасти, это вызвано тем, что большинство ранее разработанных методов диффузии требуют поддержания давления паров компоненты V группы, что усложняет проведение процесса и практически требует такой же оснастки, как для ростовых процессов.
С другой стороны, известные методы поверхностной диффузии, не требующие поддержания давления паров, в частности, разработанная в 80-е годы диффузия из твёрдых стеклообразных плёнок, формируемых из эмульсий на основе крем-нийорганических соединений, нередко приводят к избыточным механическим напряжениям и, вследствие этого, к ухудшению морфологии поверхности полупроводника.
Таким образом, к началу выполнения работы в технологии приборов на основе А3В5 не было простого, экономичного и хорошо контролируемого способа создания диффузионных областей. Кроме того, обнаруженные в последнее десятилетие такие эффекты: как разупорядочение квантоворазмерных структур в процессе диффузии Zn, геттерирование Ъп на гетерограницах, интердиффузия основных компонент решетки соединений А3В5 через гетерограницу, образование преципитатов компонент III и V групп в диффузионной зоне — в рамках известных моделей не получили однозначной интерпретации. А для развития новых модельных представлений, адекватно отражающих наблюдаемые эффекты, возникла необходимость более детального исследования процессов генерации и релаксации неравновесных собственных дефектов и поведения Ъ\ на разных стадиях диффузионного процесса.
Основной целью работы была разработка метода диффузии цинка в полупроводники А3В5 из полимерных диффузантов, исследование с его помощью механизмов диффузии и дефектообразования (на примере 1пР) и использование метода в технологии изготовления фотоприёмников и светодиодов.
Л-ММ/л
частота, см
Рис. 3.1.1 а) ВИМС профиль распределения Ъп в 1пР {сплошная линия) и профиль распределения дырок, полученным по данным КРС (). б) Спектры КРС, по которым определялся профиль распределения свободных носителей в диффузионном слое 1пР (Т = 550°С, 30 .мин, /’7,п = К) об.%.