3.2.5 Фосфид цинка (Zn3P2)

Для нанесения тонких пленок на различные подложки успешно применяются вакуумное испарение [82, 83], химическое осаждение из паровой фазы [68], а также метод газотранспортного осаждения в квазизамкнутом объеме [84].

3.2.5.1 Структурные свойства

В массивных образцах элементарная ячейка кристаллической решетки соответствует тетрагональной сингонии и имеет параметры На свойства пленок, получаемых вакуумным испарением, значительное влияние оказывает температура подложки и менее существенное — температура испарителя [83]. При увеличении температуры подложки до и выше образуются пленки с более упорядоченной ориентацией зерен. Степень их ориентации, определяемая отношением площадей, заключенных на рентгенограммах под дифракционными пиками, соответствующими направлениям повышается при увеличении толщины пленки. Для пленок толщиной более 10 мкм характерна очень высокая степень ориентации зерен относительно базисной плоскости. Размер зерен в пленках составляет 1...2 мкм, а глубина поверхностного рельефа увеличивается при возрастании толщины пленки. Структурные особенности пленок осаждаемых газотранспортным методом в квазизамкнутом объеме [84] в атмосфере зависят в основном от степени загрязнения аргона кислородом. Установлено, что в атмосфере водорода скорость роста пленки выше, чем в аргоне.

3.2.5.2 Электрические свойства

Пленки получаемые методом вакуумного испарения, при оптимальных условиях осаждения обладают удельным сопротивлением порядка . При повышении степени ориентации зерен удельное сопротивление уменьшается [83]. Пленки имеют проводимость -типа, причем подвижность дырок составляет . В результате отжига при температуре не ниже и соответствующих парциальных давлениях паров и удельное сопротивление пленок может понижаться с [82]. Энергия активации проводимости пленок выращиваемых методом газотранспортного осаждения в квазизамкнутом объеме [84], составляет 0,11 эВ при повышенных температурах и 0,04 эВ при пониженных температурах. Пленки, получаемые при методом химического осаждения из паровой фазы [68], при комнатной температуре имеют удельное сопротивление 200...400 , подвижность дырок и эффективную диффузионную длину дырок внутри зерен около 0,5 мкм. Для сравнения: диффузионная длина дырок в монокристаллическом фосфиде цинка, рассчитанная по измеренной спектральной зависимости фоточувствительности, заключена в интервале 5...10 мкм [85].

3.2.5.3 Оптические свойства

Вблизи края поглощения массивных кристаллов зависимость коэффициента поглощения (при его значениях менее от энергии излучения имеет экспоненциальную форму. В тонких пленках при аналогичных значениях коэффициента поглощения указанная зависимость также является экспоненциальной, однако коэффициент поглощения изменяется более плавно. Фейген [83] высказал предположение, что при более высоких значениях коэффициента поглощения оптические переходы, вероятно, являются прямыми и ширина запрещенной зоны примерно равна 1,6 эВ. Согласно расчетам, показатель преломления пленок в ближней инфракрасной области составляет (см. рис. 3.13).