Переход примеси кремния из триметилгаллия в эпитаксиальные слои GaAs, полученные по реакции триметилгаллия и арсина
Диссертация
Арсенид галлия применяется для изготовления широкого круга приборов микрои оптоэлектроники — различных типов диодов, транзисторов. лазеров, солнечных элементов. Оптические и электрофизические характеристики арсенида галлия могут изменяться в широких пределах в зависимости от виза и концентрации примесей в нем. Присутствие в материале неконтролируемых примесей будет приводить к ухудшению… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. Л. Физик о-химические свойства арсенкда галлия
- 1. 2. Поведение примесей в ваАз
- 1. 3. Методы выращивания эпитаксиальных слоев ОаАз
- 1. 4. Выращивание эпитаксиальных слоев арсенида галлия МОС-гидридным методом
- 1. 4. 1. Кинетика и механизм осаждения арсенида галлия
- 1. 4. 2. Основные примеси и источники их поступления в слои арсенида галлия
- 1. Л. Физик о-химические свойства арсенкда галлия
- 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 выравнивания слоев ОаАв
- 2. 8. Определение толщины выращиваемых слоев
- 2. 9. Методы исследования слоев ОаАх
- 2. 10. Приготовление смесей соединений кремния с триметалгашшем
- 3. 1. Кинетические закономерности роста гомоэпитаксиальных слоев арсенида галлия
- 3. 1. 1. Зависимость скорости роста от положения поддожек 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
- 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 тоиметилгаллия
- 5. 1. Схема установки и методика эксперимента
- 5. 2. Результаты эксперимента и их обсуждение
- 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 ваАв
- 6. 2. 1. Влияние концентрации тетрахлорида кремния в триметилгаллии
- 6. 2. 2. Влияние температуры роста
- 6. 2. 3. Влияние соотношения потоков арсина и триметижаллия
- 6. 2. 4. Влияние потока триметилгаллия
- 6. 3. Исследование спектров фотолюминесценции слоев
Список литературы
- Актуальные проблемы матфиажведееия: В>пт.2. Пер. с англ,'ТЪд ред. Э. Калдиса. М.: Мир, 1983. С. 178.
- Шша MC., Lu ZH, Oh E.G., Mao K, Mgerfeld A J. Qysi Growth. 1992. V.124. P.443.
- Арсенид галлия. Получение, свойства, применение. ГЬд ред. Кесаманлы Ф. П. и Наследова Д. Н. М.: Наука. 1973. 471с.
- Foxon С. Т., Joyce В. A. Phys. D: Appl. Phys. 1974. V.7.P.2422.5
- Kresse! Н., Nelson Н. Phys. Thin. Films. 1973. V.7. P. 115.
- Воронов ИН, Смирнов В. А, Эйдензон AM Крисхштография. 1979. Т.24. С. 1259.
- Biom G.M. J. Cryst. Growth. 1969. V.40. P.613.
- Инденбом В. Л., Житомфсжий И С, Чебанова Т. С. Кржяшкография. 1973. Т. 18. С. 39.
- Hall R.N., Racette J.H. J. Appl. Phys. 1964. V. 35. P. 379.
- Allison H.W., Fuller C.S. J. Appl. Phys. 1965. V.36. P.2519.
- Освенский В. Б., Югова Т. Г. Особенности поведения меди в арсениде галлия. ГИРЕДМЕТ. 1970. 286 с.
- MacQmstan D.A., Weinberg F. J. Cryst. Growth. 1991. V.11Q. P.745. 14. Черняев B. H, Кожитов Л. В. Технология эпитакхжшьных слоев арсенида галлия и приборы на их основе. М.: Энергия, 1974.С. 16.
- Teramoto I. J. Phys. Chern. Solids. 1972. V.33. N11.P.2089.
- Van de Yen J., School HG., Gflling L.J. J. Appl.Phys. 1986 V.60. N5. P. 1648.
- Schneider J., Dlschler B., Sedewmd H, Mooney P. M Appl. Phys. Lett. 1989. V.54. P. 1442.
- Skowronski M, Kremer RE. J. Appl. Phys. 1991. V.69. № 11. P.7825.
- Bourgom J.C., Stievenard D., Dsresmes D., Arroyo J.M. J. Appl. Phys. 1991. V.69. № 1. p.284.
- Furuhata N, Kakinioto K, Yoshida M J.Appl.Rm 1988. V.64. P. 4692
- Ashvvio MJ" Newman R.C., Murala K. J. Appl. Phys. 1997. V.82. P. 137
- Newman R.C. Semicond.Sci. Techno! 1994. V.9. P. 1749.
- Haisty RW, Mehai E.W., Stratton R. J. Phys. Chem Solids. 1962. V.23. P.829.
- Ruby D.S., Arai K., Stillman G.E. J. Appl. Phys. 1985. V.58. P.825
- Miki H., Otsubo M. Jap. X Appl. Phys. 1971. v. 10. N4. P.509.
- Morkoc XL Eastman L.F., Woodard D. Hiin Solid Films. 1980. V.71. P. 248
- Larkins E.C., IfelLxian E.S., Schlom D.G., Bans J.S. Appl. Phys. U4t. 1986. V.49. N7. P.391.
- Kalem S., Stillman. G.E. Jap. J. Appl. Phys. 1994. V.33. P.6086.
- Chang N. J. Cryst. Growth. 1989. V.97. P.415.
- Knight J JR., EfFer D., Evans P. R Solid State Electron. 1965. V.8. P. 178.
- Stillman G.E., Wolf CM. Thin Solid Films. 1976. V.31.P.69.
- Cardwell M. J. J. Cryst. Growth. 1984. V.70. P.97.
- Kennedy J.K., Potto: W.D., Davies D.E. J. Qyst. Growth. 1974. V.24. P. 233.
- Abrokwah J.K., Peck T.N., Walterson BA, Stillman G. E., Low T.S., Skromme B. J. Electron. Mater. 1983. V.12. P.681.-13 738. ManasevitH. M. Appl. Phys. Lett. 1968. V.12. P. 156.
- Manasevit HM, Sinpson W.I. J. Electrocheni Soc. 1969.V. 116. P.1725.
- ManasevitH.M. J. Cryst. Growth. 1972. V. 13/14. P.306.
- Ray-Choudhury P. J. Elec-trochem. Soc. 1969. V.116. P. 1745.
- Thorsen A.C., Manasevit H.M. J. Appl. Phys. 1971. V.42. P.2519.
- McFarlane S.H., Wang C.C. J. Appl. Phys. 1972. V.43. P. 1724.
- Thorsen AS., Manasevit HM, HaradaRH Solid. State Electron. 1974. V. 17. P.855.
- Karnon 1С, Shimaai M, Kimura K. J. Ciyst Growth. 1987. V.84. P. 126.
- Reep D.H., Ghandhi S.K. J. Electrochem. Soc. 1983 V.130. N3. P.675.
- Diclieram J.P., Bonnet M, Koelsch F., Huyghe D. J. Electrochem. Soc. 1979. V.126. N7. P. 1134.
- Иванов Л.С., Бароненкова PIT, Фатюшина НП. Научньзе трудя ГИРЕДМЕТа. 1978. Т. 86. С. 42.
- Masashi М, Seiji К., Takashi J. Jap. J. Appl. Phys. 1984. V. 23. № 5. P. L283.
- SogaT., Hattori S. J. Cryst. Growth. 1986. V.77. P.498.
- Lum R.M., Kimgert J.K. Appl. Phys. Lett. 1987. V.51. № 1.P.36.
- Nozaki S., Noto M, Egawa Т., Soga Т., Jiinbo Т. Jap. J. Appl. Phys. 1990. V.29. № 1. P. 138.
- Lopez M, Ikd. Т., Takano Y., Рак К., Yonezu H. Jap. J. Appl. Phys.1990. V.29. Nib 3. P.551.
- Tiwari AN, Freundlich A, Beaumont В., Hunisr S. J. Qyst Growth.1992. V. 124. P.565.
- Alberts V., Nedhling J. H, Leitch AW J. Appl. Phys. 1994. V.75. N11. P. 7258.
- SeJa Y., Tanno KL, Lida K., I child E. J. Electrochem. Soc. 1975. V.122. N8. P. 1108.-13 857. Shastry S. R, Zemon S., Keoneson D.G., Lambert G. Appl. Phys. Lett. 1988. V.52. N2. P. 150.
- Raasghi M, Gmnes F., Nagle J., Defour M Appl. Phys. Lett. 1989. V.55. N16. P. 1677.
- Balk P., Heiiiecke H, PutzN., Plass C., Lutfa H J. Vac. Sd. Teclmol. 1986. V. A4. P.711.
- Sato M., Suzuki M. Jap. J. Appl. Phys. 1986. V.25. N12. P. 1890.
- Yoshida M, Waianabe H, Uesiigi F. J. Electrocheni Soc. 1985. V.135. P.677.
- Brauers A., Weyers M., Balk P. Chemtronics. 1989. V.4. P.8.
- Nafcayama Y., Qhkawa S., Hashimoto H, Ishikawa H J. Sedrochem. Soc. 1976. V. 123. N8. P. 1227.
- KuechT.F. J. Ciyst. Growth. 1991. V.115. P.52.
- Скворцов ИМ, ЗНЫировсжий Д. Н, Дутвииа Т. А, Грибов Б. Г., Федоров В. А, КЬзьршн Б. И Изв. АН СССР. (Сер. Нгорг.мат.). 1976. N12. С. 754.
- Plass С, ffineeke Н, Kayser О., Luth Н, Шк P. J. Cryst. Growth. 1988. V.88. P.455.
- Clim СН, Reihleti E. H, Striiigfdlow G.B. J. Cmt. Growth. 1989. V.96. P.497.
- Cherng MI, Cohen RM, Stringfdlow G.B. J. Heciron. Mater. 1984. V. 13. P.799.
- Speckman D.M., Wendt J.P. Appl. Phys. Lett. 1987. V.50. P.676.
- Lum RM, Klmgert J.K., Wymi AS., Lamont MG. Appl. Phys. Lett. V.52. N 18. P. 1475.
- Bhai R, Koza MA, Skrorne B.J. Appl. Fiiys. Lett. 1987. V.50, N17. P. 1194.
- Takahashi Y., Soga Т., Sakai S., Umeno M, Hatton S. Jap. j. Appl. Phys. 1984. V.23. N6. P.709.
- Schlyer D.J., Ring M.A. J. Organometal. Chem. 1976. V.114. P.9.
- Larsen CA, Buchan N.I., Stringfdlow G.B. Appl. Phys. Lett. 1988. V.52. N6. P.480.
- Kanion K., Shimazu M Kimura К, Штага M J. Cryst. Growtli. 1987. V.84. P. 126.
- Petace W. H, Gottschalch V., Butter E. Kristall Techn. 1974. V.9. P. 763.
- Mshi2awa J, Rurabayashi Т., Abe H, Sakurai N. J. Plectrochem. Soc. 1987. V. 134. N4. P.945.
- Ж Nishizawa J., Kiirah^ashi T.J. Ebctrochem Soc. 1983. V.130. N2. P.413.
- Фролов И А, Болдырев<�жий Л Б., Друзь Б. Л., Соколов ЕБ. Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1977. Т. 13. С. 773.а). Мишина В. Г., Попов В. П. Изв. АН СССР. №орг. материалы 1987. Т.23. № 3. С. 429.
- Haauf С, ivfiner С, Emmerstorfer В. Canadian J. Phys. 1985. V.63.1. P.664.
- I to S., Shinohara Т., Sekr Y. J. Electrocheni Soc. 1973. V.120. N10. P. 1419.
- Hiat R, О Connor P., Temkin H, Нише P. Int. Syrap. GaAs and Reiat. Compounds, Japan, 1981. Inst. Phys. Conf. Ser. N63. Ch.3. P. 101.
- Slealy J. R, Kreismanis V. G., Wagner D. K., Wicks G. W, Schaff W. I. int. Symp. GaAs and Relat. Compounds, .Albuquerque, 1982. Inst Phys. Conf. Ser. N 65. Ch.2. P. 109.
- Hunt N., Wilhams J.О. Chemotronics. 1987. V.2. P. 165.
- Watkins S. P., Haacke G., Burkhard H Appl. Phys. Lett. 1988. V. 52. № 5.1. P. 401.
- Jones A.C., Walles G., Wright P.J., Oliver P.E. Chemotronics. 1987. V.2. P.83.
- Ша iVI, Fukuhara N, Zenpo Y. J. Oyst. Growth. 1988. V.93. P.543.
- D^kus P.D., Manasevit HM, HsssKL.5LowT.S., StfflinaiiG.E. J. Ciyst Growth. 1981. V.55. P. 10.
- Nakamsi Т., Udagawa Т., Tanaka A, Kama К J. Cryst. Growth. 1981. V.55. P.255.
- Nakamsi Т. J. Cryst. Growth. 1984. V.68. P.282.
- Shastry S.K., Zemon S., Norris P. Int. Symp. GaAs said Rdat. Compounds, Las Vegas, Nevada, 1986. Inst. Phys. Conf. Ser. No.83: Ch.3. P.81.
- Ikeda Т., Noda H, Matsumoto K. J. Crvst. Growth. 1992. V.124. P. 272.
- Валяев B.B., Гуртовой В. Л., Шапов&л С.Ю., Киреев В. А, Смирнов Н. В. ФТП. 1995, Т. 29. № 1. С. 175.
- Кутьин, А М, оболов И А, Фукин К К // Ж. физ. химии. 1977. Т. LI. № 2. С.511 512.
- Федоров В. А, Крутиков В.А, Ефремов, А А, Зорин АД, Соломатин
- B.C. В сб.: Шлучение и анализ высокочистых веществ. 1974. Горький.1. C. 83.
- Ефремов, А А, Федоров В. А, Гринберг Е. Е. Высокочист, вещества. 1988. N3. С. 5.
- Miller L. M, Coleman J.J. CRC Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 1988. V.15. P.l.
- Qh.no H., Ikeda E., Hasegawa H. J. Ciyst. Growth. 1984. V. 68.P. 15.
- Shimazu M, Kamon K, Kirnura K., Mashita M. J. Cryst. Growth. 1987. V.83. P.327.
- Sakaguchi H, Suzuki R, Megtiro Т. J. Cryst. Growth. 1988. V93. P. 602
- Hagernan P. R, Tang X, Ds Croon MHi. M, Giling L.J. J. Cryst Growth. 1989. V.98. P.249.
- Kueeh T.F., Sdlla G.J., Cardone F. J. Ciyst. Growth. 1988. V.93. P.550.-Mi
- Ohyama Т., Otsuka E., Mafcsuda O., Mori Y, Kaneko K. Jep. J. Appl. Phys. 1982. V.21. P. L583.
- Knech T.F., Tichler MA, Wang P.J., Scilla G., Potemski R, Cardone F. Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 14. P. 1317.
- Reed AD., Bose S.S., StillmanG.E. Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54. № 13. P. 1262.
- Kushibe M, Eguchi K, Fmianizu M. Appl. Phys. Lett. 1990. V. 56. № 13. P. 1248.
- Takagich S., Mori H. Jap. J. Appl. Phys. 1983. V.22. № 12. P. L795.
- Шзнгелия Дж.Г., Аглвдзе P.И, Шалякина НВ. Известия АН Грузинской ССР. Сер. химическая. 1982. Т.8. N2. С. 146.
- Ефремов, А А, Федоров В. А, Гринберг Е. Е., Ефремов Е. А, ГЬтепалов В. П, Фетисов Ю. М. Электрон, техника. Сер. Материалы 1973. Вып. 9. С. 49.
- Гордеев AM, Гришнова НД, Салганский Ю. М, Шишов В. Н Высокочистые вещества. 1990. № 4. С. 141.
- Wolfe С. М, Stfflrnan G.E. Semiconductors and Semimetals. 1975. V.l. P. 175.
- MoriH., Takagislii S. J. Cryst. Growth. 1984. V.69. P. 23.
- Makarow Yu.N. Zhmakm A J. J. Crvst. Growth. 1989. V.94. P. 537.
- Tirtowidjojo M" Pollard R. J. Cryst. Growth. 1989. V.98. P.420.
- Молекупярно-лучевая эпшаксжя и хетеросфуктуры: Перевод с англ/ Под ред. Л. Ченга, К. Плога. М: Мир, 1989. С. 153.
- Knech T.F., Potemski R. Appl. Phys.Lett. 1985. V. 47. № 8. P.821.
- BlasseG. Struct. Bonding, 1980. V.42. P.l.
- DenBaars S.P., Maa B.Y., E^pkus P.D., Danner AD., Lee HC. J.Crvst.Growth. 1986. V.77. P. 188.
- Александров Л. Н Переходные области эпигаксиапьных полупроводниковых пленок. Новосибирск: Наука. 1978. 272с.
- Matsumoto К., Hidaka J. J. Appl. Phys. 1989. V. 65. № 10. P. 3849.
- Sun S.Z., Armour EA, Zheng K., Schaus CR. I. Cryst. Growth. 1991. V.113. P.103.
- Knech T.F., Tischler MA, Potemski R, Cardone F. J. Cryst. Growth. 1989. V.98. P.174. >
- Reep D. H, Ghandhi S. K J. Hectrochem Soc. 1984. V.131. N 11. P. 2697.
- Зорин АД, Каратаев EH, Машевсжий, А Г., Синицин MA, Федорова О. М. ФТП. 1986. Т.20. ВЫП.12. С. 2163.
- Болтакс Б. И, Капотов МН, Скоряшж. Е. А. Изв. ВУЗов. Физика 1983. № 10. С. 56.
- Bourgoin J.C., von Barddeben HJ., Stivenard D. J. Appl. Phys. 1988. V. 64. № 9. P. R65.
- Фукин KK, Резчиков В. Г., Кузнецова Т. С., Фролов ИА. Зав. лаб. 1973. № 8. С. 933.
- Бабушкина Т.С., Зевеке Т.А, Зорин АД, Каратаев Е. Н, Рубцова P.A. В сб.: Получение и анализ чистых веществ. Горький, 1983. С. 21.
- Разуваев Г. А, Грибов Б. Г., Домрачев Г. А. Металлорганичесжие соединения в электронике. М: Наука, 1972. 479с.
- Молоканов Ю. К, Кораблика Т. П. Разделение смесей кремнийорганических соединений. Л.: Химия. 1986. 336 с.
- Термоданашмеские свойства вещесга. Сггравочник. Под ред. В. Г1 Глушко. В. IV. М., 1970.
- Burger Н Die Eindungsverhaltnisse am SiJiciimvAtom // Fortschr. Clieni Forsch. 1967. V. 9. S. 38.
- Пихгин АН. Физические основы квантовой электроники и оптоэлектроники. М.: Высшая школа. 1983. 304 с.