Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V
Исследованы технологические условия формирования перенасыщенной паровой фазы при низкотемпературной газотранспортной эпитаксии для выращивания гетеро- и наноструктур на основе соединений In1-xGax As, GaAs1-xPx....
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52486 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V / В.А. Воронин, С.К. Губа, И.В. Курило // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 36-40. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859898728200011776 |
|---|---|
| author | Воронин, В.А. Губа, С.К. Курило, И.В. |
| author_facet | Воронин, В.А. Губа, С.К. Курило, И.В. |
| citation_txt | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V / В.А. Воронин, С.К. Губа, И.В. Курило // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 36-40. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Исследованы технологические условия формирования перенасыщенной паровой фазы при низкотемпературной газотранспортной эпитаксии для выращивания гетеро- и наноструктур на основе соединений In1-xGax As, GaAs1-xPx.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:55:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
36
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
19.05 2008 ã.
Îïïîíåíò ä. õ. í. Â. Í. ÒÎÌÀØÈÊ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Ä. õ. í. Â. À. ÂÎÐÎÍÈÍ, ê. ò. í. Ñ. Ê. ÃÓÁÀ,
ä. ô.-ì. í. È. Â. ÊÓÐÈËÎ
Óêðàèíà, ã. Ëüâîâ, ÍÓ «Ëüâîâñêàÿ ïîëèòåõíèêà»
E-mail: gubask@polynet.lviv.ua
Èññëåäîâàíû òåõíîëîãè÷åñêèå óñëîâèÿ
ôîðìèðîâàíèÿ ïåðåíàñûùåííîé ïàðî-
âîé ôàçû ïðè íèçêîòåìïåðàòóðíîé ãàçî-
òðàíñïîðòíîé ýïèòàêñèè äëÿ âûðàùè-
âàíèÿ ãåòåðî- è íàíîñòðóêòóð íà îñíî-
âå ñîåäèíåíèé In1�xGax As, GaAs1�xPx.
Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ñîâðåìåííîé ïîëóïðîâîä-
íèêîâîé ýëåêòðîíèêè ñâÿçàíî ñ ïðîãðåññîì â îáëàñ-
òè òåõíîëîãèé. Îäíîé èç îñíîâíûõ çàäà÷ òåõíîëîãèè
ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå âûñîêîêà÷åñòâåííûõ ãåòåðî- è íà-
íîñòðóêòóð çàäàííîãî ñîñòàâà. Îñîáîå ìåñòî ñðåäè
øèðîêîãî êëàññà ýòèõ ìàòåðèàëîâ çàíèìàþò ñîåäè-
íåíèÿ GaAsõP1�õ, InõGa1�õAs è InõGa1�õAsóP1�ó � îäíè
èç íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ ñîçäàíèÿ
íà èõ îñíîâå ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ, èíæåêöèîííûõ
ëàçåðîâ, ôîòîêàòîäîâ è äð. [1].
Íà ïðàêòèêå ïîëó÷åíèå ãåòåðî- è íàíîñòðóêòóð íà
îñíîâå ñîåäèíåíèé III�V îñóùåñòâëÿåòñÿ ìåòîäîì õè-
ìè÷åñêîãî îñàæäåíèÿ èç ãàçîâîé ôàçû, ãäå èñòî÷íè-
êîì îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ ÿâëÿþòñÿ èõ ëåòó÷èå ñî-
åäèíåíèÿ. Ñâîéñòâà è ñîâåðøåíñòâî ãåòåðî- è íàíî-
ñòðóêòóð â áîëüøîé ñòåïåíè çàâèñÿò îò êèíåòè÷åñêèõ
îñîáåííîñòåé ìàññîïåðåíîñà è õèìè÷åñêîãî âçàèìî-
äåéñòâèÿ â ïàðîâîé ôàçå, à òàêæå îò ãåòåðîôàçíûõ
ðåàêöèé â çîíàõ èñòî÷íèêà è ïîäîæêè. Ïåðñïåêòèâû
ðàçâèòèÿ ìåòîäîâ ïàðîôàçíîé ýïèòàêñèè â õëîðèä-
íîé ñèñòåìå â çíà÷èòåëüíîé ìåðå ñâÿçàíû ñ èññëåäî-
âàíèÿìè íèçêîòåìïåðàòóðíîé ýïèòàêñèè [2, 3]. Ýòîò
ìåòîä ìîæåò óñïåøíî èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ
ãåòåðî- è íàíîñòðóêòóð ñ êâàíòîâî-ðàçìåðíûìè ñëî-
ÿìè [4]. Îäíàêî ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ ôîðìèðî-
âàíèå ïàðîâîé ôàçû ÿâëÿåòñÿ íåðàâíîâåñíûì ïðîöåñ-
ñîì, â êîòîðîì åå ñîñòàâ ñèëüíî çàâèñèò îò ãåîìåò-
ðèè ðåàêòîðà, ïîëÿ ñêîðîñòåé ãàçà-íîñèòåëÿ, ïëîùà-
äè èñòî÷íèêà è ïðîôèëÿ òåìïåðàòóðû.  òàêèõ óñëî-
âèÿõ ìîæåò íàáëþäàòüñÿ íàèáîëüøàÿ íåñòàáèëüíîñòü
ñîñòàâà ãàçîâîé ôàçû è ÷óâñòâèòåëüíîñòü ñèñòåìû ê
èçìåíåíèþ ìàêðîïàðàìåòðîâ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðî-
öåññîâ.
Ìåòîäû òåðìîäèíàìèêè ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü íà-
äåæíûå äàííûå î ðàâíîâåñíîì ñîñòàâå ãàçîâîé ôàçû
è òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ôóíêöèÿõ êîìïîíåíòîâ [5, 6],
íî âîïðîñ î êèíåòè÷åñêèõ ïàðàìåòðàõ ñèñòåìû è ìå-
õàíèçìå îòäåëüíûõ ðåàêöèé îñòàåòñÿ îòêðûòûì è, â
ïåðâóþ î÷åðåäü, ýòî êàñàåòñÿ çîíû ôîðìèðîâàíèÿ ãà-
çîâîé ôàçû. Î÷åâèäíî, ÷òî óïðàâëåíèå ñîñòàâîì ñî-
ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÅ ÎÑÀÆÄÅÍÈÅ ÈÇ ÏÀÐÎÂÎÉ ÔÀÇÛ
ÃÅÒÅÐÎ- È ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈÉ III�V
åäèíåíèÿ â ïðåäåëàõ îáëàñòè ãîìîãåííîñòè â óñëî-
âèÿõ ïàðîâîé ýïèòàêñèè ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé ôèçèêî-
õèìè÷åñêîé çàäà÷åé. Õèìèçì ðåàêöèé â ðàáî÷åì îáúå-
ìå ýïèòàêñèàëüíîé óñòàíîâêè äëÿ ìíîãèõ âàæíûõ ñè-
ñòåì åùå íåèçâåñòåí. Íåèçâåñòåí òàêæå òî÷íûé ñî-
ñòàâ ãàçîâîé ôàçû â çîíå ðîñòà. Ïîýòîìó öåëüþ ðà-
áîòû ÿâëÿåòñÿ òåîðåòè÷åñêîå îáîñíîâàíèå è îáîáùå-
íèå òåðìîäèíàìèêè ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ çàêîíîìåð-
íîñòåé ïàðîôàçíîãî ñèíòåçà è êðèñòàëëèçàöèè ãåòå-
ðî- è íàíîñòðóêòóð ñîåäèíåíèé III�V � GaAsõP1�õ,
InõGa1�õAs è InõGa1�õAsóP1�ó.
Äëÿ íåïîñðåäñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ ñîñòàâà ãà-
çîâîé ôàçû è õèìèçìà ïðîöåññà â ðåàêòîðå,
êîòîðûå çàâèñÿò îò âõîäíûõ êîíöåíòðàöèé è òåìïåðà-
òóðíîãî ïðîôèëÿ, áûë èñïîëüçîâàí in-situ-ìåòîä ÓÔ-
ñïåêòðîñêîïèè [7]. Óñòàíîâêà, íà êîòîðîé ïðîâîäè-
ëèñü èññëåäîâàíèÿ ñîñòàâà ïàðîâîé ôàçû â ïðîöåññå
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, îïèñàíà â [8].  ïðîöåññå ýêñ-
ïåðèìåíòîâ ïðè ðàçíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ðåæèìàõ ðå-
ãèñòðèðîâàëèñü ñïåêòðû ïðîïóñêàíèÿ âñåé ñèñòåìû
ñ ïîñëåäóþùåé ìàòåìàòè÷åñêîé îáðàáîòêîé. Âåëè÷èíó
îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè ïàðîâîé ñìåñè ðàññ÷èòûâàëè
ïî ôîðìóëå
( ) 0 ( )
ln
( )
I
I
λ
α λ =
λ , (1)
Ýêñïåðèìåíò ïðîèñõîäèë â îòêðûòîé êâàðöåâîé
òðóáå, àíàëîãè÷íîé ïî ãåîìåòðè÷åñêèì ïàðàìåòðàì
çîíå èñòî÷íèêà ãîðèçîíòàëüíîãî ðåàêòîðà [9]. Ôîð-
ìèðîâàíèå ïåðâè÷íîé ïàðîâîé ôàçû çàäàííîãî ñî-
ñòàâà îñóùåñòâëÿëîñü òðàäèöèîííûìè äëÿ ãàçîâîé
ýïèòàêñèè ñðåäñòâàìè [8].
Àíàëèç ìîëåêóëÿðíîãî ñïåêòðà ïîãëîùåíèÿ â èí-
òåðâàëå 220�360 íì äàë âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü è
ñðàâíèòü êîíöåíòðàöèþ òàêèõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì:
AsCl3, As2, As4, GaCl, GaCl3, InCl, InCl3, BiCl, P2 è P4.
Äëÿ îãðàíè÷åíèÿ ÷èñëà òèïîâ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì
ñ÷èòàëè ïðîòåêàíèå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé â ãàçîâîé
ôàçå íå çàâèñÿùèì îò ñîäåðæàíèÿ â íåé êîìïîíåí-
òîâ, êîòîðûå íå âõîäÿò â ñîîòâåòñòâóþùèå óðàâíåíèÿ
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ýòî ïîçâîëèëî, ó÷èòûâàÿ àääè-
òèâíîñòü, èññëåäîâàòü îòäåëüíî ïîäñèñòåìû ðîñòà, à
òàêæå ðàññìàòðèâàòü â ïîäñèñòåìàõ íå áîëüøå òðåõ
ãäå I0 (λ) �
I(λ) �
λ —
ñîáñòâåííîå ïðîïóñêàíèå îïòè÷åñêîé ñèñòåìû;
ñóììàðíîå ïðîïóñêàíèå îïòè÷åñêîé ñèñòåìû è ðå-
àêöèîííîé ïàðîâîé ñìåñè;
äëèíà âîëíû.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
37
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
îïòè÷åñêè íàáëþäàåìûõ â óêàçàííîì èíòåðâàëå äëèí
âîëí ñîñòàâëÿþùèõ ñïåêòðà. Êîíöåíòðàöèþ êîìïî-
íåíòîâ, îòâåòñòâåííûõ çà ïîãëîùåíèå, îïðåäåëÿëè ïî
àìïëèòóäå ïîãëîùåíèÿ íà íåêîòîðîé ôèêñèðîâàííîé
äëèíå âîëíû, õàðàêòåðíîé äëÿ èññëåäóåìîé ìîëåêó-
ëÿðíîé ôîðìû. Òàêîå ôåíîìåíîëîãè÷åñêîå èññëåäî-
âàíèå äàëî âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ñèñòåìó êèíåòè-
÷åñêèõ óðàâíåíèé äëÿ èñòî÷íèêà, îáíàðóæèòü ãðàíè-
öû ñóùåñòâîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì,
îïðåäåëèòü òåõíîëîãè÷åñêèå âîçìîæíîñòè ôîðìèðî-
âàíèÿ, êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ ïðîöåññîì ïàðîôàç-
íîé ýïèòàêñèè, ïîëó÷åíèÿ ãåòåðî- è íàíîñòðóêòóð çà-
äàííîãî ñîñòàâà, à òàêæå îöåíèòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü
ôîðìèðîâàíèÿ ïàðîâîé ôàçû ê èçìåíåíèþ ìàêðîïà-
ðàìåòðîâ.
Ñîñòàâ ãàçîâîé ôàçû íà âûõîäå èç çîíû èñòî÷íè-
êà îïðåäåëÿåòñÿ êèíåòèêîé ðåàêöèè è çàâèñèò íå òîëüêî
îò òåìïåðàòóðû è íà÷àëüíîãî ñîñòàâà õèìè÷åñêèõ ðå-
àãåíòîâ, íî è îò ïîëÿ ñêîðîñòåé ïàðîâîãî ïîòîêà â
ðåàêòîðå, åãî ãåîìåòðèè, ïëîùàäè èñòî÷íèêà, ïðî-
ôèëÿ òåìïåðàòóðû.
Ðàññìîòðèì óñëîâèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþò ñîñòàâ
êîìïîíåíòîâ íà âûõîäå èç èñòî÷íèêà GaAs(100),
GaP(100), In, Ga, In/Ga, êîòîðûå îòâå÷àþò òàêèì ãàçî-
òðàíñïîðòíûì ñèñòåìàì: GaAs�AsCl3�H2, GaP�AsCl3�
H2, GaP�PCl3�H2, Ga�In�HCl�H2.
Ñèñòåìà GaAs�AsCl3�H2
 îáùåì ñëó÷àå, â ïðîöåññå ïðîõîæäåíèÿ ãàçî-
âîé ñìåñè â ñèñòåìå GaAs�AsCl3�H2 èìåþò ìåñòî
òàêèå ïðåîáëàäàþùèå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè:
4AsCl3
(ã) + 6H2 = 12HCl(ã) + As4
(ã); (2)
4AsCl3
(ã) + 4GaAs(òâ) = 4GaCl3
(ã) + As4
(ã); (3)
AsCl3
(ã) + 3GaAs(òâ) = 3GaCl(ã) + As4
(ã); (4)
4HCl(ã) + 4GaAs(òâ) = 4GaCl(ã) + As4
(ã) + 2H2. (5)
Îêîí÷àòåëüíûé ñîñòàâ â çîíå ðîñòà íàä ïîäëîæ-
êîé îïðåäåëÿåòñÿ ñòåïåíüþ ïðîòåêàíèÿ êàæäîé èç ðå-
àêöèé, à óñëîâèå ðîñòà ýïèòàêñèàëüíîãî ñëîÿ íà íåé
� óñëîâèåì ïåðåíàñûùåíèÿ. Ñòåïåíü ïåðåíàñûùå-
íèÿ ãàçîâîé ñðåäû îïðåäåëÿåòñÿ íà îñíîâå ôàçîâîãî
ðàâíîâåñèÿ â ãåòåðîãåííîé ðåàêöèè (5) ïðè óñëîâèè
ïîëíîãî ðàçëîæåíèÿ AsCl3:
2 4
4
2
GaCl H As
HCl P
Ã( ) 1,
( )
C C C
T
C K T
= − (6)
Âåëè÷èíà Ã(Ò) ìîæåò áûòü ïîëîæèòåëüíîé è òåì
áîëüøåé, ÷åì áîëüøå îòíîøåíèå êîíöåíòðàöèé
ÑGaCl/CHCl, è âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì ñîîòíîøå-
íèÿ âêëàäîâ êàæäîé èç ðåàêöèé (4) è (5) â îáðàçîâà-
íèå ìîíîõëîðèäà ãàëëèÿ. Ïðè îòñóòñòâèè ïî êàêîé-òî
ïðè÷èíå òðèõëîðèäà ìûøüÿêà íàä èñòî÷íèêîì àðñå-
íèäà ãàëëèÿ Ã<0 è õèìè÷åñêèé òðàíñïîðò GaAs íå-
âîçìîæåí.
Êà÷åñòâåííûé àíàëèç êèíåòèêè ðåàêöèé äëÿ ñèñòå-
ìû GaAs�AsCl3�H2 ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü ñëåäóþùåå:
� ñîñòàâ ãàçîâîé ôàçû íà âûõîäå èç èñòî÷íèêà
GaAs ïðè Ò <750°C îòëè÷àåòñÿ îò òåðìîäèíàìè÷åñêè
ðàâíîâåñíîãî;
� ïðè «êëàññè÷åñêèõ» äëÿ ìåòîäà ãàçîâîé ýïè-
òàêñèè õëîðèäíûõ ñèñòåì òåìïåðàòóðàõ (Ò>750°C)
çàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè õëîðèäà îò ãàçîäèíàìèêè
íåçíà÷èòåëüíà, ÷òî ãàðàíòèðóåò âûñîêóþ ñòàáèëüíîñòü
ðàáîòû òâåðäîôàçíîãî èñòî÷íèêà GaAs;
� ïðè óñëîâèè ñîñóùåñòâîâàíèÿ AsCl3 è ÍCl ðå-
àêöèè ñ GaAs èäóò ïðåèìóùåñòâåííî ïî áðóòòî-ìå-
õàíèçìó [10];
� â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 550�750°C íà âåëè÷è-
íó îòíîøåíèÿ ÑGaCl/CHCl3
ìîæíî ýôôåêòèâíî âëèÿòü
âûáîðîì ãåîìåòðèè ðåàêòîðà è ëèíåéíîé ñêîðîñòüþ
ïîòîêà ãàçîâîé ñìåñè.
Îñîáåííîñòüþ ñèñòåìû GaAs�AsCl3�H2 ÿâëÿåòñÿ
ýêñïåðèìåíòàëüíî çàðåãèñòðèðîâàííàÿ âîçìîæíîñòü
ýïèòàêñèàëüíîãî îñàæäåíèÿ GaAs ïðè òåìïåðàòóðå
èñòî÷íèêà, ìåíüøåé èëè ðàâíîé òåìïåðàòóðå ïîäëîæ-
êè. Ýòîò ýôôåêò ñâÿçàí ñ òåì, ÷òî ïðè Ò>650°C ðîñò
ïðîõîäèò ñîãëàñíî ðåàêöèè (5), à ñòåïåíü ïåðåíàñû-
ùåíèÿ ãàçîâîé ôàçû õàðàêòåðèçóåòñÿ óðàâíåíèåì (6).
 òî æå âðåìÿ âåëè÷èíà ïåðåíàñûùåíèÿ à çàâèñèò îò
òîãî, ïî êàêîé èç ðåàêöèé, (5) èëè (4), ïðåèìóùå-
ñòâåííî îáðàçóåòñÿ ìîíîõëîðèä ãàëëèÿ.
Îñàæäåíèå â îäíîòåìïåðàòóðíîé çîíå ðåàêòîðà
âîçìîæíî ïðè óñëîâèè 600<Ò<750°C, ò. ê. íèæå 600°C
êîíöåíòðàöèÿ ìîíîõëîðèäà ãàëëèÿ íåâûñîêà, à âûøå
750°C îòñóòñòâóåò AsCl3. Ìàëûì çíà÷åíèÿì ñêîðîñòè
ïîòîêà (V=1�3 ñì/c) îòâå÷àåò âûñîêàÿ ñòåïåíü ðàç-
ëîæåíèÿ òðèõëîðèäà ìûøüÿêà è óìåíüøåíèå âêëàäà
ðåàêöèè (3) â ôîðìèðîâàíèå ñîñòàâà ãàçîâîé ôàçû.
Íàïðîòèâ, ïðè áîëüøèõ çíà÷åíèÿõ V íå óñïåâàåò ðàç-
âèòüñÿ íå òîëüêî ãîìîãåííàÿ ðåàêöèÿ (2), íî è ãåòåðî-
ãåííàÿ (4). Ïðè ýòîì, ïåðåä îáëàñòüþ îñàæäåíèÿ ïà-
ðîâàÿ ôàçà îáîãàùàåòñÿ ìîëåêóëàìè ÍCl è AsCl3, ÷òî
óìåíüøàåò ïàðàìåòð ïåðåíàñûùåíèÿ Ã âïëîòü äî îò-
ðèöàòåëüíîãî çíà÷åíèÿ.
Ñèñòåìû GaP�PCl3�H2, GaP�AsCl3�H2
Ðàññìîòðèì óñëîâèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþò ñîñòàâ
êîìïîíåíòîâ íà âûõîäå èç èñòî÷íèêà GaP, êîòîðûé
îòâå÷àåò ýïèòàêñèàëüíîé ñèñòåìå GaP�PCl3�H2. Â
ïðîöåññàõ îáðàçîâàíèÿ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè, ïîñòàâ-
ëÿåìûõ ê ïîäëîæêå ãàçîâûìè ïîòîêàìè, èìåþò ìåñ-
òî òàêèå ïðåîáëàäàþùèå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè:
4PCl3
(ã) + 6H2
(ã) = 12HCl(ã) + P4
(ã); (7)
4PCl3
(ã) + 4GaP(òâ) = 4GaCl3
(ã) + P4
(ã); (8)
PCl3
(ã) + 3GaP(òâ) = 3GaCl(ã) + P4
(ã); (9)
12HCl(ã) + 4GaP(òâ) = 4GaCl3
(ã) + P4
(ã) + 6H2
(ã); (10)
GaCl(ã) + 2HCl(ã) = GaCl3
(ã) + H2
(ã). (11)
Õàðàêòåð ðàçëîæåíèÿ â ñèñòåìàõ PCl3�H2 è PCl3�
He èìååò ðÿä ñóùåñòâåííûõ îòëè÷èé îò ñèñòåìû
GaAs�AsCl3�H2�He, ÷òî ñâÿçàíî ñî çíà÷èòåëüíî ìåíü-
øåé óñòîé÷èâîñòüþ ìîëåêóë òðèõëîðèäà ôîñôîðà
PCl3, ïî ñðàâíåíèþ ñ òðèõëîðèäîì ìûøüÿêà AsCl3, è
áîëåå âûñîêîé ñòîéêîñòüþ ôîñôèäà ãàëëèÿ, ïî ñðàâ-
ãäå Ã(Ò) �
Ñ �
ÊÐ4
(Ò) �
Ò �
êîýôôèöèåíò ïåðåíàñûùåíèÿ ãàçîâîé ñðåäû;
êîíöåíòðàöèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì
ðåàêöèè (5);
êîíñòàíòà ðàâíîâåñèÿ ðåàêöèè (5);
òåìïåðàòóðà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
38
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
íåíèþ ñ àðñåíèäîì ãàëëèÿ. Êàê èçâåñòíî, òðèõëîðèä
ìûøüÿêà â àòìîñôåðå ãåëèÿ óñòîé÷èâ è ïðè íàãðåâà-
íèè, ïî êðàéíåé ìåðå äî 900°C, â åãî ñïåêòðå íå íà-
áëþäàåòñÿ íèêàêèõ èçìåíåíèé.
Ìîëåêóëû PCl3 â àòìîñôåðå ãåëèÿ, íàïðîòèâ, áû-
ñòðî ðàçëàãàþòñÿ óæå ïðè Ò >750°C, ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ
â ïîÿâëåíèè íà êðèâîé ïîãëîùåíèÿ PCl3 äëèííîâîë-
íîâîãî ïëå÷à, êîòîðîå ìîíîòîííî ñäâèãàåòñÿ â êî-
ðîòêîâîëíîâóþ îáëàñòü ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû.
Íà÷èíàÿ ñ 600°C, ìàêñèìóì êðèâîé ïîãëîùåíèÿ ïå-
ðåìåùàåòñÿ îò λ=226 íì ê λ=240 íì ïðè Ò>650°C.
Òåðìîäèíàìè÷åñêèå îöåíêè ïîçâîëÿþò ñ÷èòàòü,
÷òî â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 150�500°C ïðîèñõîäèò
ðàçëîæåíèå PCl3 ñîãëàñíî ðåàêöèè (6), à ïðè Ò>600°C
ìîëåêóëû ôîñôîðà Ð4 ïðåèìóùåñòâåííî ðàçëàãàþò-
ñÿ íà Ð2. Îòìåòèì, ÷òî âèä ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ èñ-
ñëåäóåìîé ñèñòåìû íå ÷óâñòâèòåëåí ê èçìåíåíèÿì
ñêîðîñòè ïîòîêà ãàçà â èíòåðâàëå îò 3 äî 70 ñì/c. Ýòî
îçíà÷àåò, âî-ïåðâûõ, ÷òî ñîñòàâ ïàðîâîé ôàçû ìîæåò
îïðåäåëÿòüñÿ íà îñíîâå ðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìè-
êè, à âî-âòîðûõ, êîñâåííî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî
èçìåíåíèÿ â ñïåêòðàõ íàáëþäàþòñÿ ïðè ðàçíûõ çíà-
÷åíèÿõ ñêîðîñòè ïîòîêà è íå ñâÿçàíû ñ îòêëîíåíèåì
òåìïåðàòóðû ãàçà îò òåìïåðàòóðû ñòåíîê ðåàêòîðà.
Íèçêîòåìïåðàòóðíîå ðàçëîæåíèå ìîëåêóë PCl3
ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî êàê â àòìîñôåðå ãåëèÿ, òàê è â
àòìîñôåðå âîäîðîäà íè ïðè êàêèõ òåìïåðàòóðíûõ
óñëîâèÿõ íå ðåàëèçóåòñÿ ïðîòåêàíèå ðåàêöèé (7) è
(8) ñ çàìåòíûì âûõîäîì õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ. Ïî-
ýòîìó ïðîöåññ ôîðìèðîâàíèÿ ïàðîâîé ôàçû â àòìî-
ñôåðå âîäîðîäà ìîæåò áûòü óäîâëåòâîðèòåëüíî îïè-
ñàí íà îñíîâå äâóõ ãåòåðîãåííûõ ðåàêöèé � (9) è
(10). Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå 950°C ðåàê-
öèÿ (9) ïðàêòè÷åñêè äîñòèãàåò ðàâíîâåñèÿ, ò. ê. ïðè
Ò >950°C èíòåíñèâíîñòü ëèíèé ïîãëîùåíèÿ îñòàåòñÿ
ïîñòîÿííîé. Âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü
ñîñòàâà ãàçîâîé ôàçû ê âåëè÷èíå ëèíåéíîé ñêîðîñòè
ïàðîâîãî ïîòîêà çàìåòíî íèæå, ÷åì â ñëó÷àå àðñåíè-
äà ãàëëèÿ. Ýòî ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî ñîñòàâ ïàðîâîé
ôàçû íà âûõîäå èç èñòî÷íèêà áëèçîê ê ðàâíîâåñíûì
çíà÷åíèÿì, à òàêæå ñíèæàåò âëèÿíèå íåóïðàâëÿåìîãî
êîëåáàíèÿ ðàñõîäà ãàçà íà êîíöåíòðàöèþ êîìïîíåí-
òîâ. Îäíàêî «êëàññè÷åñêèå» çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû
èñòî÷íèêîâ ôîñôèäà ãàëëèÿ (850�900°C) ëåæàò â
èíòåðâàëå òåìïåðàòóð, ãäå dC/dt äîñòàòî÷íî ÷óâñòâè-
òåëüíî (t � âðåìÿ, C � êîíöåíòðàöèÿ PCl3, AsCl3) ê
ãàçîäèíàìè÷åñêèì óñëîâèÿì è äðóãèì ìàêðîïàðàìåò-
ðàì òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, â îòëè÷èå îò òèïè÷-
íûõ ðåæèìîâ, õàðàêòåðíûõ äëÿ èñòî÷íèêîâ àðñåíèäà
ãàëëèÿ.
Èññëåäîâàíèå êîíöåíòðàöèè ÑPCl3
â èíòåðâàëå ñêî-
ðîñòåé ïîòîêà ãàçîâîé ñìåñè V=3�70 ñì/ñ ïîêàçà-
ëî, ÷òî ÑPCl3
(T, V) = ÑPCl3
(T), ò. å. êîíöåíòðàöèè êîì-
ïîíåíòîâ áëèçêè ê ðàâíîâåñíûì. Èç ýòîãî ñëåäóåò,
÷òî ðîñò GàP èëè GaAs1�õPõ â èçîòåìïåðàòóðíûõ óñ-
ëîâèÿõ ïðè íåïîñðåäñòâåííîì ó÷àñòèè PCl3 â îáðà-
çîâàíèè GaCl íåâîçìîæåí âñëåäñòâèå ðàçëîæåíèÿ
PCl3 â àòìîñôåðå âîäîðîäà ïðè òåìïåðàòóðå íèæå
500°C, íåäîñòàòî÷íîé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ GaCl.
Ïðè çàìåíå èñòî÷íèêà PCl3 íà AsCl3 õàðàêòåð çà-
âèñèìîñòè CGaCl(T) äëÿ ñèñòåìû GaP�AsCl3�H2 ñó-
ùåñòâåííî íå èçìåíèòñÿ, à âñå õàðàêòåðíûå ìàêñè-
ìóìû ôóíêöèè ñìåñòÿòñÿ íà 50�60°C â îáëàñòü áî-
ëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóð.
Ïåðåíàñûùåíèå â òàêîé ñèñòåìå îïèñûâàåòñÿ ôîð-
ìóëîé
0,25(1 )2 4
4
2
GaCl H P As
1
HCl GaAs GaP p
Ã( ) 1,
( )
x
x
C C C C
T
C K T
−
−= −
α α
(12)
Îñíîâíóþ ðîëü â âûïîëíåíèè óñëîâèÿ Ã(Ò)>0 èã-
ðàåò îòíîøåíèå ÑAsCl3
/CHCl, êîòîðîå îïðåäåëÿåòñÿ ñòå-
ïåíüþ íåïîñðåäñòâåííîãî ó÷àñòèÿ AsCl3 â ñèíòåçå GaCl.
Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ðàñïðå-
äåëåíèÿ êîíöåíòðàöèé AsCl3 è GaCl â çîíå èñòî÷íèêà
GàP ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ [11]. Íà èñõîäíóþ
êîíöåíòðàöèþ íåðàâíîâåñíîãî õëîðèäà ãàëëèÿ ìîæåò
âëèÿòü òàêæå ðàññòîÿíèå Õ îò íà÷àëà ðåàêòîðà äî èñ-
òî÷íèêà GàP. Îíà âëèÿåò, â ÷àñòíîñòè, íà ñòåïåíü ðàç-
ëîæåíèÿ òðèõëîðèäà ìûøüÿêà ïðè ôèêñèðîâàííûõ
òåìïåðàòóðå è ñêîðîñòè ïîòîêà ãàçà-íîñèòåëÿ. Â îá-
ëàñòè ãåòåðîãåííîãî êîíòàêòà ôàç ïðè ñêîðîñòè ïîòî-
êà 1�3 ñì/c íåðàâíîâåñíûå êîìïîíåíòû ìîãóò óñ-
ïåòü ðåëàêñèðîâàòü ñ îñàæäåíèåì òâåðäîãî ðàñòâîðà
GaAs1�xPx âñëåäñòâèå ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèé (4) è (5).
Ñëåäîâàòåëüíî, â ñèñòåìå GaP�AsCl3�H2 â òåìïåðà-
òóðíîì èíòåðâàëå 600�700°C âîçìîæíî ñîçäàíèå ïå-
ðåíàñûùåííîé ïàðîâîé ôàçû è îñàæäåíèå ýïèòàêñè-
ãäå α �
Êp(T) �
àêòèâíîñòü ñîîòâåòñòâóþùåé êîìïîíåíòû â òâåðäîì ðà-
ñòâîðå;
êîíñòàíòà ðàâíîâåñèÿ ðåàêöèè îñàæäåíèÿ.
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè âûõîäà AsCl3 (à) è GaCl
(á) îò ïðîäîëüíîé êîðäèíàòû çîíû èñòî÷íèêà GaP ïðè ðàç-
ëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ ðåàêòîðà (VH2=5 ñì/ñ, ÒH2= 20°C) [11]
à)
8
6
4
2
0
2 4 6 8 10 Õ, ñì
600°C
630°C
660°C
700°C
Ñ
A
sC
l 3,
10
�3
⋅ì
îë
.
äî
ëè
2 4 6 8 10 12 Õ, ñì
6
4
2
0
á)
700°C
600°C
630°C
660°C
Ñ
G
aC
l 3,
10
�3
⋅ì
îë
.
äî
ëè
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
39
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
àëüíûõ ïëåíîê òâåðäûõ ðàñòâîðîâ GaAs1�xPx (õ=0,75)
â èçîòåìïåðàòóðíûõ óñëîâèÿõ [12].
Ñèñòåìà In�Ga�HCl�H2
Ñòàáèëüíîñòü ñîñòàâà ïàðîâîé ôàçû â ýïèòàêñè-
àëüíîì ðåàêòîðå ïðè îñàæäåíèè èçîðåøåòî÷íûõ ñ
ïîäëîæêîé ñëîåâ InxGa1�xB
v â õëîðèäíîé ñèñòåìå
In�Ga�HCl�H2 � îäíî èç íàèáîëåå ñóùåñòâåííûõ óñ-
ëîâèé ïîëó÷åíèÿ ñîâåðøåííûõ ñòðóêòóð.  [3] ðàñ-
ñìàòðèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå âàðèàíòû ôîðìèðîâàíèÿ
ñìåñè InÑl è GaCl â çàâèñèìîñòè îò êîíôèãóðàöèè
èñòî÷íèêîâ è îáîñíîâàíî ïðåèìóùåñòâî êîíñòðóê-
öèè èñòî÷íèêà, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 2.
Ó÷èòûâàÿ òàêóþ êîíñòðóêöèþ, ïîëàãàåì, ÷òî â
èñòî÷íèêå ïðîòåêàþò òðè ãåòåðîãåííûå ðåàêöèè:
2In + 2HCl = 2InCl + H2; (13)
2Ga + 2HCl = 2GaCl + H2; (14)
In + GaCl = Ga + InCl. (15)
Äëÿ ðàñ÷åòà è ìîäåëèðîâàíèÿ çàâèñèìîñòåé ñî-
ñòàâà ãàçà îò òåìïåðàòóðû, âõîäíûõ êîíöåíòðàöèé
ðåàãåíòîâ è ãàçîäèíàìè÷åñêèõ óñëîâèé â èñòî÷íèêå
íåîáõîäèìî çíàòü êèíåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ãåòå-
ðîãåííûõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Äëÿ èõ ýêñïåðèìåí-
òàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ èñïîëüçîâàëñÿ in-situ-ìåòîä
ÓÔ-ñïåêòðîñêîïèè. Çàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè ðåà-
ãåíòîâ (óðàâíåíèÿ ðåàêöèé (13) � (15)) îò ñêîðîñòè
ãàçà-íîñèòåëÿ VH2
(ðèñ. 3) ñîäåðæèò òðè õàðàêòåðíûõ
ó÷àñòêà, ïðîòÿæåííîñòü êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ òåì-
ïåðàòóðîé, âõîäíîé êîíöåíòðàöèåé HCl, ñîîòíîøåíè-
åì ðàçìåðîâ ïîâåðõíîñòè ÿ÷ååê In è Ga â èñòî÷íèêå
[13]. Ïðè íåáîëüøèõ ñêîðîñòÿõ ïîòîêà ñîñòàâ ñìåñè
ñëàáî çàâèñèò îò åå èçìåíåíèÿ, à êîíöåíòðàöèè ðåà-
ãåíòîâ áëèçêè ê ðàâíîâåñíûì. Ïðè óâåëè÷åíèè ñêî-
ðîñòè íàáëþäàåòñÿ óìåíüøåíèå êîíöåíòðàöèè õëîðè-
äà ãàëëèÿ è, êàê ïðàâèëî, óâåëè÷åíèå ñîäåðæàíèÿ
õëîðèäà èíäèÿ.  ñëó÷àå, åñëè êîíöåíòðàöèÿ In â èñ-
òî÷íèêå ìåíüøå, ÷åì Ga, â ïàðîâîé ôàçå ìîæåò íà-
áëþäàòüñÿ èíâåðñèÿ êîíöåíòðàöèè (CGaCl/CInCl). Äàëü-
íåéøèé ðîñò VH2
âûçûâàåò óìåíüøåíèå ñóììàðíîé
êîíöåíòðàöèè CInCl + CGaCl âñëåäñòâèå íåïîëíîãî âçà-
èìîäåéñòâèÿ HCl ñ èñòî÷íèêîì.
Êîíöåíòðàöèÿ ñîåäèíåíèé ðåàêöèé (13) � (15)
ðàññ÷èòûâàëàñü ïóòåì ñîïîñòàâëåíèÿ ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ in-situ-ìåòîäà ÓÔ-ñïåêòðîñêîïèè
è ðåøåíèÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé êàê äëÿ íåçàâèñèìûõ
èñòî÷íèêîâ In è Ga, òàê è äëÿ êîìáèíèðîâàííûõ [13].
 èññëåäîâàííîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð (500�
700°C) ëèìèòèðóþùåé ñòàäèåé ôîðìèðîâàíèÿ ïàðî-
âîé ôàçû ÿâëÿåòñÿ ðåàêöèÿ (15), à ñêîðîñòü ðåàêöèè
(13) â íåñêîëüêî ðàç ïðåâûøàåò ñêîðîñòü ðåàêöèè
(14). Íà ðèñ. 4 èçîáðàæåíà òèïè÷íàÿ ðàñ÷åòíàÿ çàâè-
ñèìîñòü êîíöåíòðàöèé ðåàãåíòîâ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ
ó÷àñòêó I ñêîðîñòè ïàðà-íîñèòåëÿ íà ðèñ. 3. Ïðè òà-
êîé ñêîðîñòè ïîòîêà ðåàêöèÿ (3) óñïåâàåò ïîëó÷èòü
äîñòàòî÷íîå ðàçâèòèå çà âðåìÿ äâèæåíèÿ ñìåñè íàä
èñòî÷íèêîì. Íà ó÷àñòêå II âêëàä ðåàêöèé (13) è (14)
â ôîðìèðîâàíèå ïàðîâîé ôàçû íåçíà÷èòåëåí, à íà ó÷à-
ñòêå III õëîðèñòûé âîäîðîä íå óñïåâàåò ïðîðåàãèðî-
âàòü ñ èíäèåì.
Äëÿ ñîçäàíèÿ êðèòè÷åñêîãî ïåðåíàñûùåíèÿ â èçî-
òåìïåðàòóðíûõ óñëîâèÿõ ðîñòà òâåðäûõ ðàñòâîðîâ
In1�õGaõAs (Òèñòî÷íèêà=Òðîñòà) íåîáõîäèìî âûïîëíåíèå
äâóõ óñëîâèé:
1) îòíîøåíèå êîíöåíòðàöèé CInCl /CGaC1 â ïàðîâîé
ôàçå â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû ìîæåò èçìåíÿòü-
ñÿ òîëüêî â èíòåðâàëå 20�50;
2) äîëæåí ñîáëþäàòüñÿ ìàòåðèàëüíûé áàëàíñ êîì-
ïîíåíò
4As InCl GaClC C C= + . (16)
Âûâîäû
Ïðîâåäåííûå ôåíîìåíîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ
ïîçâîëèëè ïîñòðîèòü ñèñòåìó êèíåòè÷åñêèõ óðàâíå-
íèé äëÿ èñòî÷íèêîâ In, GaP, Ga, GaAs, îáíàðóæèòü
ãðàíèöó ñóùåñòâîâàíèÿ ðàçíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì.
Ïðîâåäåííàÿ îïòèìèçàöèÿ ïàðàìåòðîâ ïðîöåññà ýïè-
òàêñèàëüíîãî îñàæäåíèÿ GaAs è òâåðäûõ ðàñòâîðîâ
In1�õGaõAs è GaAs1�õPõ äàëà âîçìîæíîñòü ïðåäëîæèòü
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè InCl (1), GaCl (2), HCl
(3) îò ïðîäîëüíîé êîîðäèíàòû èñòî÷íèêà (VH2=1 ñì/c,
T=620°C) [13]
0,8
0,6
0,4
0,2
0
2 4 6 8 Õ, ñì
C
, î
òí
. å
ä.
2
1
3
Ðèñ. 2. Ñõåìà èñòî÷íèêîâ In è Ga (îòäåëüíàÿ ÿ÷åéêà)
Ga
In
H2+AsCl3+HCl
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü CInCl (1), CGaCl (2), CInCl+CGaCl (3) îò
ñêîðîñòè ïîòîêà H2 (T=620°C, Ð0(HCl)=6,7 ìì ðò. ñò.,
Ga/In=4) [13]
I II III
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0 2 4 6 8
VH2
, ñì/ñ
1
3
2
C
, î
òí
. å
ä.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
40
ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÏÎËÈÒÈÊÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.04 2008 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Á. À. ÄÅÌÜßÍ×ÓÊ
(ÎÍÓ èì. È. È. Ìå÷íèêîâà, ã. Îäåññà)
Í. Å. ÆÈÒÍÈÊ, Þ. Ë. ÌÈÐÎÏÎËÜÑÊÈÉ, ä. ô.-ì. í. Ñ. Â. ÏËÀÊÑÈÍ,
Ë. Ì. ÏÎÃÎÐÅËÀß, ê. ô.-ì. í. È. È. ÑÎÊÎËÎÂÑÊÈÉ
Óêðàèíà, ã. Äíåïðîïåòðîâñê, Èíñòèòóò òðàíñïîðòíûõ ñèñòåì
è òåõíîëîãèé ÍÀÍÓ «Òðàíñìàã»
E-mail: plm@westa-inter.com
Ïðåäëîæåí íàáîð ïàðàìåòðîâ, íåîáõî-
äèìûõ äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ ðåæèìà
àäàïòèâíîé çàðÿäêè, ïîëó÷àåìûõ ìåòî-
äîì õðîíîïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî àíà-
ëèçà îòêëèêà êîíêðåòíîãî èñòî÷íèêà íà
èìïóëüñíîå âîçäåéñòâèå.
Îäíèì èç îñíîâíûõ ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà ñðîê
ýêñïëóàòàöèè õèìè÷åñêîãî èñòî÷íèêà òîêà (ÕÈÒ),
ÿâëÿåòñÿ ðåæèì åãî çàðÿäêè. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ
øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷àþò íåñòàöèîíàð-
íûå ìåòîäû, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò óñêîðåííóþ çà-
ðÿäêó, ñíèæåíèå ýíåðãîçàòðàò, óìåíüøåíèå ðàçîãðå-
âà ÕÈÒ â ïðîöåññå çàðÿäêè, à ñëåäîâàòåëüíî, ñóùåñò-
âåííîå óâåëè÷åíèå ñðîêà èõ ñëóæáû. Îäíàêî ïðè
ýòîì âîçðàñòâåò êîëè÷åñòâî êîíòðîëèðóåìûõ è ðå-
ãóëèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ, ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöè-
îííûìè ìåòîäàìè çàðÿäêè ïîñòîÿííûì òîêîì.
Íàëè÷èå øèðîêîãî íàáîðà ðåãóëèðóåìûõ ïàðàìåò-
ðîâ ïðè íåñòàöèîíàðíûõ ìåòîäàõ ïðîâåäåíèÿ çàðÿä-
êè ÕÈÒ èìïóëüñíûìè àñèììåòðè÷íûìè ðåâåðñèâíû-
ÈÍÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÛÅ ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ
ÄËß ÐÅÀËÈÇÀÖÈÈ ÀÄÀÏÒÈÂÍÎÉ ÇÀÐßÄÊÈ
ÂÒÎÐÈ×ÍÛÕ ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÈÑÒÎ×ÍÈÊΠÒÎÊÀ
ìè òîêàìè ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ðàçëè÷íûå ðåæè-
ìû çàðÿäêè è èõ êîìáèíàöèè, íî, êàê ïðàâèëî, ïîä-
áîð ïàðàìåòðîâ çàðÿäíûõ è äåïîëÿðèçóþùèõ èìïóëü-
ñîâ, ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïàóç ìåæäó íèìè îñóùåñòâ-
ëÿåòñÿ ýìïèðè÷åñêè áåç ïîëíîãî ó÷åòà ñîñòîÿíèÿ êîí-
êðåòíîãî ÕÈÒ. Çàäà÷à óñëîæíÿåòñÿ ïðè èñïîëüçîâà-
íèè àäàïòèâíûõ ìåòîäîâ çàðÿäêè, êîòîðûå âñå áîëåå
ïðèâëåêàþò âíèìàíèå ðàçðàáîò÷èêîâ çàðÿäíûõ
óñòðîéñòâ, ïîñêîëüêó ïîçâîëÿþò ïðîèçâîäèòü çàðÿäêó
ÕÈÒ â íàèáîëåå ðàöèîíàëüíîì ðåæèìå ñ ó÷åòîì îñî-
áåííîñòåé êîíêðåòíîãî çàðÿæàåìîãî èñòî÷íèêà òîêà.
Ïðè àäàïòèâíîé çàðÿäêå âàæíûì òðåáîâàíèåì ÿâëÿ-
åòñÿ îáåñïå÷åíèå íåîáõîäèìûõ ïàðàìåòðîâ çàðÿäíûõ
èìïóëüñîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ äèíàìèêîé èçìåíåíèÿ
ñîñòîÿíèÿ ÕÈÒ.
Èçâåñòíûå ìåòîäû àäàïòèâíîé çàðÿäêè, íàïðèìåð
[1], îñíîâàíû íà àíàëèçå ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ, ïðî-
èñõîäÿùèõ â ÕÈÒ ïðè ïîäà÷å íà íåãî èìïóëüñà çà-
ðÿäíîãî òîêà, ñ èñïîëüçîâàíèåì ýêâèâàëåíòíîé ñõå-
ìû, ÷òî íåïðèåìëåìî ïðè ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè.
Èíôîðìàöèîííûå ïàðàìåòðû ÕÈÒ, êàê ïðàâèëî, èç-
ìåðÿþòñÿ â àíàëîãîâîé ôîðìå, çàòåì ïðåîáðàçóþòñÿ
ðàçíûå òåõíîëîãè÷åñêèå âàðèàíòû ôîðìèðîâàíèÿ, êîí-
òðîëÿ è ñîçäàíèÿ ïàðîâîé ôàçû çàäàííîãî ñîñòàâà,
óñòàíîâèòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü ïîñëåäíåé ê èçìåíåíèþ
ìàêðîïàðàìåòðîâ. Ïîëó÷åííûå äàííûå ïîçâîëèëè
îáîñíîâàòü âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ãåòåðî- è íàíîñò-
ðóêòóð ñîåäèíåíèé III�V íà îñíîâå òðîéíûõ ðàñòâî-
ðîâ In1�õGaõAs è GaAs1�õPõ â ïðÿìîòî÷íûõ ãîðèçîí-
òàëüíûõ ðåàêòîðàõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Àëôåðîâ Æ. È. Èñòîðèÿ è áóäóùåå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ãåòåðîñòðóêòóð // ÔÒÏ.� 1998.� Ò. 32, N 1.� C. 3�18
2. Seki H., Koukitu A., Nishisawa J. New metods of vapor phase
epitaxial growth of GaAs // Jap. J. Appl. Phys.� 1986.� N 19.� P. 81�88.
3. Ãóáà Ñ. Ê. Íèçêîòåìïåðàòóðíûé èçîòåðìè÷åñêèé ìåòîä õëî-
ðèäíîé ýïèòàêñèè InGaAs // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â
ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 1998.� ¹ 2.� C. 40�42.
4. Ìèëüâèäñêèé Ì. Ã. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ìàòåðèàëû â ñî-
âðåìåíîé ýëåêòðîíèêå.� Ì.: Íàóêà, 1986.
5. Âîðîíèí Â. À., Ãîëèóñîâ Â. À., ×ó÷ìàðåâ Ñ. Ê. Èññëåäîâà-
íèå õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ â ñèòåìàõ InP�HCl, GaP�HCl //
Èçâ. ÀÍ ÑÐÑÐ. Íåîðãàíè÷åñêèå ìàòåðèàëû.� 1983.� Ò. 26, ¹10.�
C. 1158�1162.
6. Âîðîíèí Â. À., Ïðîõîðîâ Â. À., Ãîëèóñîâ Â. À, ×ó÷ìàðåâ
Ñ. Ê. Èññëåäîâàíèå ðàâíîâåñíûõ õàðàêòåðèñòèê ãàçîôàçíîãî ñèí-
òåçà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñîåäèíåíèé // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà.
Ñåð. 6. Ìàòåðàëû.� 1984.� Âûï. 10.� C. 48�53.
7. Karlicek R. F., A. Blamke. Remote optical monitoring of
reactionts in vapor phase epitaxialreactor // J. Cryst. Growth.� 1985.�
Vol. 73, N 2.� P. 364�369.
8. Ãóáà Ñ. Ê., Âîðîí³í Â. À., Ðèáà÷óê Â. Ã. ijàãíîñòèêà ñêëàäó
ãàçîâî¿ ôàçè õëîðèäíèõ ñèñòåì ìåòîäîì àáñîðáö³éíî¿ ÓÔ-ñïåêò-
ðîñêîﳿ // Çá³ðíèê íàóêîâèõ ïðàöü ÍÀÍÓ. Ñåð. Ô³ç. ìåòîäè òà
çàñîáè êîíòðîëþ ñåðåäîâèù, ìàòåð³àë³â òà âèðîá³â.� 2002.� Âèï.
¹ 7.� C. 216�222.
9. Kockes A., Koukitu A., Schonherr E. Growth of GaP doping
super-lattices by isotermal vapor phase epitahy // Crystal Properties
and Preparation.� 1991.� Vol. 32�34.� P. 520�525.
10. Guba S. K., Kurilo I. V. Gas-phase formation at the low-
temperature isothermal growing of Bi-doped GaAs layers // Functional
materials.� 2001.� Vol. 8, N 2.� P. 234�239.
11. Àíòîíîâ È. È., Ãóáà Ñ. Ê., Æèëÿåâ Þ. Â. è äð. Êèíåòèêà
ôîðìèðîâàíèÿ èçîòåðìè÷åñêîé ïåðåñûùåííîé ãàçîâîé ôàçû â ñè-
ñòåìå GaAs�GaP�AsCl3�H2 // Íåîðãàíè÷åñêèå ìàòåðèàëû.� 1993.�
Ò. 29, ¹ 2.� Ñ. 174�176.
12. Voronin V. O., Guba S. K., Litvin M. O. Precipitation
mechanism of the GaAsP/GaAs in the isotermal CVD-method // SPIE.�
1999.� Vol. 3890.� P. 491�496.
13. Voronin V. O., Guba S. K., Litvin M. O. In-kinetics study of
gas phase formation in the system Ga/In�AsCl3�HCl�H2 by UV-
spectroscopy // SPIE.� 2001.� Vol. 4355.� P. 386�293.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52486 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:55:46Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Воронин, В.А. Губа, С.К. Курило, И.В. 2014-01-03T23:10:53Z 2014-01-03T23:10:53Z 2008 Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V / В.А. Воронин, С.К. Губа, И.В. Курило // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 36-40. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52486 Исследованы технологические условия формирования перенасыщенной паровой фазы при низкотемпературной газотранспортной эпитаксии для выращивания гетеро- и наноструктур на основе соединений In1-xGax As, GaAs1-xPx. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технологические процессы и оборудование Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V Хімічне осадження з газової фази гетеро- та наноструктур сполук III-V Chemical deposition from gas phase of the hetero- and nanostructures of III-V compounds Article published earlier |
| spellingShingle | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V Воронин, В.А. Губа, С.К. Курило, И.В. Технологические процессы и оборудование |
| title | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V |
| title_alt | Хімічне осадження з газової фази гетеро- та наноструктур сполук III-V Chemical deposition from gas phase of the hetero- and nanostructures of III-V compounds |
| title_full | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V |
| title_fullStr | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V |
| title_full_unstemmed | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V |
| title_short | Химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений III–V |
| title_sort | химическое осаждение из газовой фази гетеро- и наноструктур соединений iii–v |
| topic | Технологические процессы и оборудование |
| topic_facet | Технологические процессы и оборудование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52486 |
| work_keys_str_mv | AT voroninva himičeskoeosaždenieizgazovoifazigeteroinanostruktursoedineniiiiiv AT gubask himičeskoeosaždenieizgazovoifazigeteroinanostruktursoedineniiiiiv AT kuriloiv himičeskoeosaždenieizgazovoifazigeteroinanostruktursoedineniiiiiv AT voroninva hímíčneosadžennâzgazovoífazigeterotananostrukturspolukiiiv AT gubask hímíčneosadžennâzgazovoífazigeterotananostrukturspolukiiiv AT kuriloiv hímíčneosadžennâzgazovoífazigeterotananostrukturspolukiiiv AT voroninva chemicaldepositionfromgasphaseoftheheteroandnanostructuresofiiivcompounds AT gubask chemicaldepositionfromgasphaseoftheheteroandnanostructuresofiiivcompounds AT kuriloiv chemicaldepositionfromgasphaseoftheheteroandnanostructuresofiiivcompounds |