залежить від температури). Слід зазначити, що реакція протікає не до кінця, тобто хімічна рівновага не настає. Найбільш вірогідною причиною спостережуваного відхилення від хімічної рівноваги є геометрія установки і значні швидкості потоку газу. Гідриди елементів V групи, в тому числі і AsH 3 , термічно нестійкі при температурах, звичайно використовуваних при вирощуванні епітаксійних шарів. Основні реакції осадження наступні:
3InCl +1/4As 4 +1/2H 2 В«InAs + HCl. (18)
При отриманні епітаксійних шарів арсеніду індію з допомогою системи In-HCl-AsH 3 -H 2 є гнучким методом нарощування. Якість шарів, отриманих за допомогою цієї системи, зазвичай еквівалентно або навіть перевершує якість шарів, отриманих за участю інших систем і методів, за винятком хлоридної системи In-AsCl 3 -H 2 .
Система InAs-SiCl 4 -H 2 .
Епітаксіальні плівки арсеніду індію високої чистоти можна отримувати з використанням в якості транспортуючого агента тетрахлорид кремнію. Схема установки наведена на рис. 4. br/>
Рис. 4. Схема установки для епітаксійного нарощування InAs з використанням системи InAs-SiCl 4 -H 2 : 1-піч, 2-перше джерело InAs; 3-друге джерело InAs; 4-підкладка. br/>
Водень, насичений тетрахлорид кремнію, при температурі-30С Про , подається у внутрішню трубку реакційної камери. Продукти розкладання (водень, хлористий водень і дихлорид кремнію) разом із залишком тетрахлорида кремнію надходять у зовнішнє реакційну трубу, де взаємодіють з першим джерелом арсеніду індію. При цьому на джерелі зростає пориста плівка кремнію і утворюється хлорид індію миш'як. На другому джерелі, призначеному для повного відновлення хлоридів кремнію, також осідає невелика кількість кремнію. Епітаксіальне нарощування плівок арсеніду індію проводиться на однойменні підкладки, розташовані за другим джерелом. Цей процес можна представити таким
последовательнимрешеніем:
p> в реакційній камері
SiCl 4 В® SiCl 2 +2 HCl, (19)
з джерело арсеніду індію
2InAs + SiCl 4 + SiCl 2 В® 2Si +2 InCl +1/4As 4 , (20)
2InAs + SiCl 4 В® 4InCl + As 4 , (21)
на підкладці
2InCl + As 2 + H 2 В® 2InAs + HCl. (22)
Тетрахлорид кремнію як транспортний агент в газотранспортних реакціях має перевагу перед іншими хлоридами:
В· може бути отриманий особливо високого ступеня чистоти;
В· має високий парціальний тиск при відносно невисоких температурах;
В· Не дає донорних рівнів у епітаксиальні шарі.
Піроліз МОС.
Значний інтерес представляють реакції металоорганічних сполук. Процеси такого роду проводяться при низьких температурах, що істотно підвищує чистоту, синтезованого з'єднання, крім того синтез багатьох МОС носить виборчий характер, а так як цілий ряд домішок, що впливають на електрофізичні параметри напівпровідникових матеріалів, не утворюють аналогічних сполук, то вже в процесі самого синтезу МОС відбувається очищення від небажаних домішок до рівня 10 -5 -10 -6 вага%.
Основними реакціями, що приводять до утворення арсеніду індію при участю МОС, можна назвати наступні:
В· термічний розклад індивідуального МОС по схемою
R n InAs В® InAs + nRH (23)
розкладання відбувається в атмосфері водню;
В· реакції елементоорганічеських похідних, мають рухливий водень за схемою
(C 2 H 5 ) 3 In + AsH 3 В® InAs +3 C 2 H 6 ; (24)
В· спільне розкладання двох або більше МОС або гідридів, що приводить до утворення твердих розчинах на їх основі.
В якості джерел індію і миш'яку для вирощування епітаксійних структур використовуються метил-і етил похідні, ефірати тремтіли індію. Останні з'єднання в порівнянні з тріметіліндія більш технологічні, так як менш реакційно здатні і зручніше як в процесі очищення, так і при проведенні процесу епітаксійного нарощування.
Як правило, процес осадження термічним розкладанням МОС здійснюється в атмосфері водню. Можливе проведення процесу також у суміші водню та азоту або тільки в азоті.
Залежно від умов проведення процесу термічного розкладання арсенід індію може бути отриманий як у вигляді порошку, так і у вигляді епітаксійних вирощених шарів.
Однією з переваг методу є легкість проведення легування в процесі епітаксійного нарощування. З цією метою застосовують широкий асортимент алкільних сполук елементів.
З розглянутих діаграм парціальних тисків для хлоридного, хл...
