3.2.4 Фосфид индия (InP)

Тонкие слои получают химическим осаждением из паров металлорганических соединений [76], химическим осаждением из паровой фазы [77—79], испарением [80] и планарным реактивным осаждением [81].

3.2.4.1 Структурные свойства

При комнатной температуре имеет структуру сфалерита с постоянной кристаллической решетки а, равной 0,6869 нм [80]. При испарении из одного источника могут быть получены как кристаллические, так и аморфные пленки, содержащие включения и в элементарной форме [80]. При низкой температуре подложки и высокой скорости осаждения образуются

Рис. 3.12. Температурные зависимости подвижности и концентрации носителей в пленках осажденных методом вакуумного испарения [80].

пленки, обогащенные фосфором, а при высокой температуре подложки и низкой скорости осаждения — пленки с избыточным содержанием индия. Испарение из двух источников элементарных и приводит к формированию пленок, состоящих из одной фазы, с размером зерен более 1 мкм (при температуре подложки 500 К). При химическом осаждении из паровой фазы образуются поликристаллические пленки с разориентированной структурой [77]. Пленки нанесенные на подложки из углерода, состоят из более крупных зерен, чем пленки, выращиваемые на молибденовых подложках, хотя в обоих случаях размер зерен сравним с диффузионной длиной носителей в . В работе Сэйто и др. [79] показано, что структурные свойства пленок полученных на молибденовых подложках методом химического осаждения из паровой фазы, меняются в зависимости от температуры и продолжительности осаждения и не зависят от концентрации реакционноспособного газа. Пленки получаемые на подложках, нагретых до 600 °С, имеют столбчатую структуру с преимущественной ориентацией зерен относительно направления При температуре подложки ниже 550 °С или при толщине пленки менее 5 мкм зерна ориентированы случайным образом. Пленки -типа, независимо от условий осаждения, состоят из разориентированных зерен. При увеличении концентрации легирующей примеси наблюдается тенденция к образованию нитевидных кристаллов Легированные бериллием пленки толщиной получаемые при температуре 280 °С методом планарного реактивного осаждения [81] на поверхности рекристаллизованных пленок имеют совершенную эпитаксиальную структуру, а размер зерен в продольном направлении совпадает с размером зерен подложки. При температуре подложки 380 °С эпитаксиальная структура является несовершенной вследствие образования промежуточного слоя

3.2.4.2 Электрические свойства

Для нелегированных эпитаксиальных пленок -типа, выращиваемых на монокристаллических подложках из арсенида галлия, легированного хромом [76], при концентрации

электронов менее характерно увеличение их подвижности одновременно с повышением концентрации. Значительное влияние на подвижность носителей оказывают сравнительно небольшие потенциальные барьеры в пленке, появление которых вызвано ее структурными несовершенствами. В эпитаксиальных пленках получаемых на подложках из фосфида индия, легированного железом, концентрация электронов превышает Согласно результатам измерений, при температурах 77 и 296 К подвижность электронов в пленках нанесенных на подложки из GaAs, легированного хромом, равна соответственно а в пленках, осажденных на подложки из легированного железом, Наличие в пленках получаемых вакуумным испарением [80], температурной зависимости подвижности носителей (показанной на рис. 3.12) свидетельствует об их рассеянии границами зерен. Установлено, что высота барьера на границах зерен составляет Энергия активации, определенная из температурной зависимости концентрации носителей, равна 0,19 эВ. Бахман и др. [77] методом химического осаждения из паровой фазы выращивали на подложках из легированного железом, эпитаксиальные слои с примесью цинка, имеющие удельное сопротивление при концентрации дырок и их подвижности Сэйто и др. [79] сообщали о существовании проводимости -типа в нелегированных поликристаллических пленках получаемых методом химического осаждения из паровой фазы, у которых в зависимости от температуры осаждения концентрация электронов изменяется от до повышении температуры концентрация носителей увеличивается). Как показали измерения, подвижность электронов в этих пленках приблизительно равна а удельное сопротивление пленок составляет . Электрические свойства пленок легированных серой, находятся в сильной зависимости от условий процесса осаждения и концентрации примеси. Пленки легированные цинком, имеют удельное сопротивление , которому соответствуют концентрация дырок и их подвижность Оценочные расчеты показали, что в пленках -типа диффузионная длина электронов составляет около