Семинар №6 Рост эпитаксиальных слоев из жидкой фазы.
Дано:
ЖФЭ
п/п материал GaSb
начальная температура расплава
T0 = 873 K
Толщина э.с d=3 мкм = 3*10-4 см
Скорость охлаждения
R = 45 0C/час
Коэф. диффузии в жидкой фазе
Dж = 4*10-5 см2/c
Толщина слоя расплава
l= 2,5 мм = 0,25 см
Масса растворителя (Ga)
m0 = 4 г
Температура плавления GaSb
Tпл = 985 К
Энтропия плавления GaSb
ΔSпл = 66,15 Дж/моль*К
Найти:
Параметры процесса:
-время роста
-скорость роста
-эффективность осаждения F
Решение:
Толщина(теоретическая) э.с кристаллизующегося в равновесных условиях:
, где
m – наклон ликвидуса ( 
)
N – концентрация растворенного вещ-ва в жидкой фазе
диффузионная длина в расплаве
если 
, 
Если время эпитаксиального процесса 
, то можно воспользоваться приближением полубесконечной фазы.
Найдем 
Уравнение Виланда:
параметр взаимодействия в ж.ф. ω=a-bT, 
T1 = T0 = 873 K ω1 = -2247,3 Дж/моль b= 25,1 Дж/моль*К
T2 = T0 -5= 868 K ω2 = -2121,8 Дж/моль
для T1 = 873 K
X правая часть
0,09 1,0642
0,094 1,0261
0,095 1,0169
0,0945 1,02148
для T2 = 868 K
X правая часть
0,09 1,0669
0,088 1,0867
0,089 1,0767
0,0893 1,0737
В первом приближении возьмем d=d0
d – практическая толщина э.с.
, 
полубесконечн. ж.ф:
расчитывается по другой формуле:
Рассчитаем d0 для нового :
Эффективность кристаллизации
Скорость роста э.с
Навеска растворенного вещества GaSb
M(GaSb) = 191,47
M(Ga) = 69,72
A3B5
100% - 0,5
XA3B5 - Xж = 0,0945 ( при Т0 )
 |
Семинар №7 Гетерокомпозиции на основе твердых растворов полупроводниковых соединений
Дано:
Гетероструктура подложка GaSb
Температура эпитаксии Tэп =400 0С =627К
Температура работы прибора на
основе гетероструктуры Траб = 77 K
- Выбрать твердый раствор из предлагаемых вариантов, для обеспечения азопериодной гетероструктуры с данной подложкой
- Определить состав р-ра если решеточное согласование обеспечивается при Тэп
- Определить длину волны излучения оптоэлектроного прибора на основе тв. р-ра при Траб.
Условия решеточного согласования при Тэп
(1)
; 
(2)
(3)
параметр решетки эпитаксиального слоя ( тв.р-ра)
параметр решетки подложки
(1) и (2) → (3)
(4)
(5)
В уравнении (4) перемножим правую часть и приведем подобные члены
Для нахождения длины волны, воспользуемся соотношением Эйнштейна:
Задача №2
Дано:
гетероструктура
подложка GaSb
тв. р-р InAs1-xSbx
Температура эпитаксии
Тэп = 673 К
Заданная толщина
э.с dэс = 1 мкм
Найти:
- критическую толщину
э.с, при котором в процессе роста начинается генерация дислокаций dкр
- определить состав э.с удовлетвор. условии структуры совершенства при 300 К
Решеточное согласование при 300 К
Коэффициент Пуассона:
Критическая толщина э.с, при превышении которой в нем начинается генерация дислокаций
1) dкр = 0,4319418 нм 
2) dкр = 251000 нм = 251 мкм.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 186; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!