Переход примеси кремния из триметилгаллия в эпитаксиальные слои GaAs, полученные по реакции триметилгаллия и арсина

• Автор: Вострухин, Олег Александрович
• Шифр специальности: 02.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава. 1. Литературный обзор
1.1. Физико-химические свойства арсенида галлия
1.2. Поведение примесей в GaAs
1.3. Методы выращивания эпитаксиальных слоев GaAs
1.4. Выращивание эпитаксиальных слоев арсенида
галлия МОС-гидридным методом
1.4.1. Кинетика и механизм осаждения арсенида галлия
] .4.2. Основные примеси и источники их поступления
в слои арсенида галлия
Глава 2. Аппаратура и методика эксперимента
2.1. Аппаратура
2.2. Градуировка регуляторов расхода газа, температуры и давления
2.3. Определение газодинамических условий в реакторе
2.4. Характеристика исходных веществ
2.5. Подготовка подложек
2.6. Подготовка реактора
2.7. Методика эпитаксиального выращивания слоев GaAs
2.8. Определение толщины выращиваемых слоев
2.9. Методы исследования слоев GaAs
2.10. Приготовление смесей соединений кремния
с триметилгаялием
Глава 3. Получение эпитаксиальных слоев GaAs по реакции
триметилгаллия и арсина
3.1. Кинетические закономерности роста гомоэпитаксиальных слоев арсенида галлия
3.1.1. Зависимость скорости роста от положения

подложек вдоль оси реактора
3.1.2. Зависимость скорости роста от температуры
3.1.3. Зависимость скорости роста от потока исходных реагентов на входе в реактор
3.2. Морфология и структурное совершенство слоев GaAs
Глава 4. Определение основных источников примеси кремния в слоях GaAs, полученных по реакции триметилгаллия
и арсина
4.1. Электрофизические характеристики и примесный
состав слоев GaAs
4.1.1. Влияние степени чистоты исходных реагентов на электрофизические характеристики и концентрацию примеси кремния в слоях GaAs
4.1.2. Влияние условий роста на электрофизические характеристики и концентрацию примеси Si
в слоях GaAs
4.1.2.1. Влияние температуры роста
4.1.2.2. Влияние соотношения потоков арсина
и триметилгаллия
4.1.2.3. Влияние потока триметилгаллия
4.2. Исследование спектров низкотемпературной
фотолюминесценции слоев GaAs
Глава 5. Очистка триметилгаллия методом ректификации
5.1. Схема установки и методика эксперимента
5.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
Глава б. Исследование поступления примеси кремния
в слои GaAs из триметилгаллия
6.1. Влияние химической формы нахождения примеси кремния в триметилгаллии на ее переход в слои GaAs
6.2. Влияние условий процесса осаждения на переход

примеси кремния из ТМГ в слои GaAs
6.2.1. Влияние концентрации тетрахлорида кремния в триметилгаллии
6.2.2. Влияние температуры роста
6.2.3. Влияние соотношения потоков арсина и триметилгаллия
6.2.4. Влияние потока триметилгаллия
6.3. Исследование спектров фотолюминесценции слоев
GaAs, полученных из триметилгаллия с примесью
тетрахлорида кремния
Выводы
Список литературы

давлении газа внутри него. Необходимое давление устанавливали при помощи крана тонкой регулировки 11.
Для откачки реактора использовали форвакуумный насос 2НВР-5ДМ Необходимое давление в реакторе устанавливали с помощью регулирующего крана 15 и контролировали с помощью манотрона 14.
Продукты реакции и непрореагировавшие исходные вещества-основным из которых является арсин, улавливали с помощью ловушки 16, охлаждаемой жидким азотом. Все детали системы откачки реагентов также были изготовлены из нержавеющей стали.
Уитизацию арсина осуществляли в кварцевом реакторе с помощью каталитического окисления кислородом при его адсорбции на активированном угле, содержащем оксида меди (I) и (II), по методике, описанной в [109].
2.2. Градуировка регуляторов расхода газа, температуры и давления.
Градуировку регуляторов расхода водорода проводили посредством измерения объема газа, проходящего через регулятор, а регулятора расхода арсина-с помощью измерения убыли его массы в баллоне. Были получены линейные зависимости объемной скорости потоков от относительных показ аний шкалы РРГ.
Объемную скорость потока триметилгашшя, поступающего в реактор, рассчитывали по формуле
Р&ро
где Ч1Ш , гн2 - объектная скорость потоков ТУГ и поступающего в барботер водорода, соответственно;
Р барб ,Ртмг - общее давление газов в барботсрс и давление пара