Арсенид индия. Свойства, применение. Особенности получения эпитаксиальных пленок — страница 7

арсенида индия, при этом избыточный мышьяк поступает в реактор и конденсируется на холодных стенках реактора вне печи. В течении периода насыщения индия мышьяком подложка находится вне реактора. Продолжительность насыщения определяется количеством индия, его температурой и скоростью поступления пара мышьяка к поверхности индия. При использовании не полностью насыщенного источника индия состав газовой фазы в зоне

осаждения непостоянен. При выращивании арсенида индия n-типа в системе In-AsCl3-H2 в газовый поток вводится смесь H2S+H2 . Концентрацией H2S определяется уровень легирования. Для получения пленок р-типа используется элементарный цинк и кадмий, вводимые в виде легирующей добавки из испарителя с отдельной зоной нагрева. Система In-HCl-AsH3-H2. Принципиальными технологическими преимуществами гидридов являются следующие: ·      

летучие ковалентные гидриды можно получать из всех наиболее важных в полупроводниковой технике элементов; ·       свойства гидридов позволяют успешно применять очистку, основанную на трех фазовых переходах (жидкость- пар, твердое- пар, твердое- жидкость), а также эффективные методы газовой очистки (сорбции, ионного обмена); ·       содержание основного элемента в гидриде выше, чем в любом другом

соединении; ·       гидриды имеют малую реакционную способность по отношению к конструкционным материалам. Недостатками гидридов являются их высокая токсичность и взрывоопасность. При выращивании эпитаксиальных слоев этой системы мышьяк при комнатной температуре находится в газообразном состоянии, что обеспечивает постоянство состава газовой фазы и гибкость процесса легирования. Типичная схема установки

для наращивания эпитаксиальных слоев арсенида индия с помощью системы In-HCl-AsH3-H2 приведена на рис. 3. Рис. 3. Схема установки для наращивания эпитаксиальных слоев InAs с помощью системы In-HCl-AsH3-H2: 1-выпускная труба; 2-подложка. xIn+HCl xInCl+(1-x)HCl+x/2H2, (17) где х - мольная доля HСl участвующая в реакции (сильно зависит от температуры). Следует отметить, что реакция протекает не до конца, т.е. химическое равновесие не наступает. Наиболее вероятной

причиной наблюдаемого отклонения от химического равновесия является геометрия установки и значительные скорости потока газа. Гидриды элементов V группы, в том числе и AsH3, термически неустойчивы при температурах, обычно используемых при выращивании эпитаксиальных слоев. Основные реакции осаждения следующие: 3InCl+1/4As4+1/2H2 « InAs+HCl. (18) При получении эпитаксиальных слоев арсенида индия с помощью системы In-HCl-AsH3-H2 является гибким