Способ получения эпитаксиальной пленки

Способ получения эпитаксиальной пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

3308И

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.Х11.1970 (№ 1499141/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 19.1.1973

М. Кл. Н Oll 7/36

В Olj 17/06

Комитет па селам изобретений и открытий при Савета Министров

СССР

УДК 621.382.002(088.8) Авторы изобретения

1О. А. Зотов, И. Ф. Черномордин, В. Н. Маслов, Л. И. Дьяконов и Л. А. Нисельсон

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленност

Заявитель

С!;)3 г.АЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЪНОй ПЛЕНКИ

Изобретение относится к способам получения эпитаксиальной пленки путем термического разложения элементоорган ического соединения с кристаллизацией на подложке полупроводникового соединения.

Известен способ получения эпитаксиальной пленки полупроводникового соединения путем реакции элементоорганического соединения с гидридами или хлоридами элементов пятой группы периодической таблицы.

В известном способе в реактор для создания атмосферы мышьяка из сатуратора непрерывно подают арсин АзНз. Через сатуратор с триметилгаллием ба(СНз) з, нагретым до температуры — 60 С, пропускают водород, который транспортирует пары триметилгаллия в реактор, где он смешивается с арсином. В реакционной зоне реактора, нагретой до температуры 650 †7 С, происходит термическое разложение триметилгаллия и его взаимодействие с арсином с образованием полупроводникового соединения — арсенида галлия GaAs, которое осаждается на подложке, изготовленной из арсенида галлия или другого материала. Общая реакция образования эпитаксиальной пленки полупроводникового соединения из элементоорганического соединения и гидрида может быть выражена следующим образом:

Ga(CH,), + AaH,— — -э-GaAa+ 3CH, Недостатком известного способа является раздельное введение нескольких веществ, что затрудняег получение эпитаксиальной пленки полупроводникового соединения стехиометрического состава и ухудшает ее качество. Кроме того, введение в реактор нескольких веществ усложняет технологию получения эпитаксиальной пленки и способствует загрязнению ее неконтролируемыми примесями.

10 Цель изобретения — повышение качества получаемой эпитаксиальной пленки полупроводникового соединения и упрощение технологии ее получения.

Цель достигается путем применения в каче15 стве исходного материала элементоорганических соединений, содержащих в своем составе необходимые элементы получаемого полупроводникового соединения.

Для получения легированных эпитаксиаль20 ных пленок элементоорганическое соединение содержит примесь легирующего элемента.

Сущность спососа заключается в следующем. Известно, что триметильные соединения непереходHblx металлов третьей группы перио25 дической системы элементов дают широкий круг комплексов с триметильными производными элементов пятой группы в соотношении

1: 1. Достоинством этих соединений является то, что в них исходные компоненты, образую3Q щие полупроводниковое соединение, находятся

) 30811

Составитель!Ч. Сорокина

Техрсд 3. Тараненко

Редактор Т. Орлова

Корректор О, Тюрина

Заказ 4423:14 Ивд. X (646 Тираж 406 Подписное

ЦИ!ПИПИ Комитет". )I() делам нноорстенпй и откр.»)ти)! )(ðí Совете Министров СССР

Моск(н), хК-35, Раугнскан наб., д 4«5

Тиногр«)(1н!3), IIJ). Сапе:!QBi) 2 в .трого с тc?;II 0? i T : i :I<() Il Oc Г«113с. 1?,1 и 0.(аря низкой темГ(ературе плавления и кипения

II# легко можно подвергать предварительной очистке методам I ректификации и зонной перекристаллизацин. Кроме того, они обладают 5 меньшей токс((чность(о Iio сравнению с гидридами или хлорн;(ами элементов третьей и пятой групп. Применение комплексных элементоорганических соединений в качестве но одного сырья для получения эп:Iòàêcliàëüíûx 10 пленок полупроводниковых со«.дине пй, например, типа A " В позволяет значительно упростить технологию их изготсвленпя и повысить качеcòâî, Комплексное элементоорга)п!чсскос соеди- 15 нение в и";ровой фазе пîдают 13 реакционную зону реактора, где находится подложка. В зависимости от состава получаемого полупроводникового соединения с помощью нагревателя создают температуру, при которой пронсхос(1!т 20 разложение элементоорганн !еского cocдпнснпя с выделением пеоохо.(пмого полупроводникового соединения; iiocëåäiiåå кристаллизуется на подложке, образуя эпитакспальную пленку.

Образующиеся при разложении элементоорганического соединения газы типа метана или этана удаляются из реактора.

Например, при получении эпитакспальной пленки арсенида галлия в качестве исходного сырья применяют комплексное элсментоорга- 30 ническое соединение трп)Ieгилгал 1нй — — трнметиларсин (СНв) Ga As(CHI);3 с т. пл, 23,5 С и температурой кипения 121 С, которое загружают в сатуратор. При нагреве сатуратора выше температуры кипения триметилга7лия— триметиларсина последний начинает испаряться, и его нары подаются через кран в реактор.

В реакционной зоне реактора, нагретой до

700 — 750 С, происходит разложение триметилгаллия — триметиларсина с образованием арсенила галлия с?аЛэ и этана С,Нв. Лрсенид галлия, кристаллизуясь на подложке, образует эпитаксиальную пленку.

Процесс может быль описан следующей общей реакцией: (CHç)ç Ga As (СН ) т с Ga As + 3С,Н„

)(ля получения легированных эпитаксиальных пленок донорную или акцепторную примесь вводят в нары элементоорганического соеди!!ения пли используют элементоорганическое соединение, содержащее компоненты получаемого пол(проводникового соединения и ле)-!!р) (о!цло пр!(месь, I1pcдмет пзобрете (ия

1. CIIoc!)() по,1у«!ения эпптакспальной пленки полупр(?!3о;(нпк(?!!ого соединения путем термического разложения элементоорганического соединения с и(?следующей кристаллизацией . а подложке, отл!!ча!о(ии(1ся тем, что, с целью

i;oI3llIIJeIIия каче !13а пленки, в качестве исходно o сырья llj? II)!el!silo? комплексное элементоорг«7IIII«Iccêîå сое (Ililclillc, содержащее в своем состав«все компоненты в соо)!!оп((?ни!1, неоохо ill ìoõ! (л51 II )ГI !оilllsi эГ!пт«lкси lыlой Jlл(.ll—

К !1 li(),1 t i l j) () J3() Д) i i I )(() !301 О i 0(@I I I I(ll i l)1

2. С пособ но и. 1, отл(((!ак?!!1(!!(сл тем, что, с цслыо «)л, !с и!я пле!(кп арсенида галлия, в качестве комнлсксного элсментоорганичесJ