потужно представити таким чином:
4InГ 3 + As 4 +6 H 2 В«4InAs +12 HГ; (8)
3As +2 InГ 3 +3/2H 2 В«3AsГ +2 In +3 HГ, (9)
3AsГ +2 In В«2InAs + AsГ 3 ; (10)
In + As В«InAs; (11)
2InAs +3 Г 2 В«InГ 3 + As 2 ; (12)
2InAs + H 2 O В«In 2 O + As 2 + H 2 ; (13)
де Г - галоген. Арсенід індію у вигляді епітаксійних шарів отримують методами транспортних реакцій або синтезом з елементів, або пересублімаціей з'єднання. Для перенесення найчастіше використовують галоїди (Трихлорид елементів III і V груп, хлористий водень) і воду. Галоїдні системи (хлоридні, йодідний) мають переваги перед системою H 2 OH, оскільки хлор і йод є нейтральними домішками для арсеніду індію. br/>
Система In-AsCl 3 -H 2 .
Достоїнствами системи можна вважати:
В· мале число вихідних компонентів в системі;
В· усунення попереднього отримання InAs, використовуваного в якості джерела;
В· можливість глибокої очищення AsCl 3 ректифікацією;
отримання хлористого водню і миш'яку високого ступеня чистоти відновленням AsCl 3 воднем.
Схема установки для вирощування епітаксійних шарів арсеніду індію з використанням системи In-AsCl 3 -H 2 представлена ​​на рис.2.
Рис. 2. Схема установки для отримання епітаксійних плівок InAs в системі In-AsCl 3 -H 2 :
1 - зона миш'яку; 2-човник з індієм; 3-тримач з підкладкою; 4-вихід водню з продуктами реакцій; 5-вхід чистого водню; 6-барботер з AsCl 3 .
Реактор має три зони нагріву, причому піч сконструйована таким чином, що джерело індію можна спостерігати під час процесу. p> Водень барботируют через випарник з хлористим миш'яком при температурі 20 Про С, і суміш AsCl 3 + H 2 надходить у піч. p> У зоні 1 печі протікає реакція:
2AsCl 3 +3 H 2 В® 6HCl +1/2As 4 . (14)
У зане 2 пари миш'яку взаємодіють з індієм. Суміш газів надходить у зону джерела індію і проходять реакції:
2In +2 HCl В® InCl + H 2 ; (15)
In + As 4 В® 4InAs. (16)
Взаємодія джерела індію з газовою сумішшю відбувається до насичення індію миш'яком. Коли індій повністю насичується миш'яком, на поверхні розплаву утвориться плівка арсеніду індію, при цьому надлишковий миш'як надходить в реактор і конденсується на холодних стінках реактора поза печі. У перебігу періоду насичення індію миш'яком підкладка знаходиться поза реактора. Тривалість насичення визначається кількістю індію, його температурою і швидкістю надходження пари миш'яку до поверхні індію. При використанні не повністю насиченого джерела індію склад газової фази в зоні осадження непостійний.
При вирощуванні арсеніду індію n-типу в системі In-AsCl 3 -H 2 в газовий потік вводиться суміш H 2 S + H 2 . Концентрацією H 2 S визначається рівень легування. Для отримання плівок р-типу використовується елементарний цинк і кадмій, що вводяться в вигляді легуючої добавки з випарника з окремою зоною нагріву.
Система In-HCl-AsH 3 -H 2 .
Принциповими технологічними перевагами гідридів є наступні:
В· летючі ковалентні гідриди можна отримувати з усіх найбільш важливих у напівпровідниковій техніці елементів;
В· властивості гідридів дозволяють успішно застосовувати очищення, засновану на трьох фазових переходах (Рідина-пар, тверде-пар, тверде-рідина), а також ефективні методи газової очищення (сорбції, іонного обміну);
В· зміст основного елемента в гідриді вище, ніж у будь-якому іншому поєднанні;
В· гідриди мають малу реакційну здатність стосовно до конструкційних матеріалів.
Недоліками гідридів є їх висока токсичність і вибухонебезпечність.
При вирощуванні епітаксійних шарів цієї системи миш'як при кімнатній температурі знаходиться в газоподібному стані, що забезпечує сталість складу газової фази і гнучкість процесу легування. p> Типова схема установки для нарощування епітаксійних шарів арсеніду індію з допомогою системи In-HCl-AsH 3 -H 2 наведена на рис. 3. br/>
Рис. 3. Схема установки для нарощування епітаксійних шарів InAs за допомогою системи In-HCl-AsH 3 -H 2 1-випускна труба, 2-підкладка. p> xIn + HCl xInCl + (1-x) HCl + x/2H 2 , (17)
де х - мольна частка HСl бере участь в реакції (сильно ...
