Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата



(4)

где e - заряд электрона, h - постоянная Планка, с - скорость света. В арсениде индия n-типа величина Еg=0.35 эВ при Т=300 К, а показатель степени в выражении для a =0.85 n=1, в материале р-типа Еg=0.36 эВ, а n=0.5.

В легированных образцах за счет малой эффективной массы электронов с увеличением концентрации носителей происходит быстрое заполнение зоны проводимости электронами, в следствии чего уровень Ферми находится выше дна зоны проводимости на величину энергии D En. В этом случае коэффициент поглощения описывается выражением

------(5)

т.е. происходит сдвиг края поглощения в сторону больших энергий.

Поглощение на свободных носителях в области длин волн, превышающих 3 мкм, хотя слабее, чем собственное, тем не менее может играть значительную роль в сильно легированных образцах. В этом случае a описывается выражением

------(6)

где n - показатель преломления, s - проводимость, l - длина волны,

Оценки показывают, что при l =3 мкм и n=1018 см-3 в пластине арсенида индия толщиной 400 мкм поглотится около 80% светового потока.

Подвижность в арсениде индия.

Подвижность носителей заряда в кристаллах арсенида индия ограничивается несколькими механизмами рассеивания:

рассеянием на оптических и акустических фононах;

на ионных примесях;

на нейтральных примесях:

на дефектах кристаллической решетки (дислокациях):

на носителях заряда.

В приближении времени релаксации t подвижность вычисляется по формуле

------------(7)

где t - вычисляется для каждого механизма рассеивания отдельно.

В монокристаллических объемных образцах арсенида индия достигнуты следующие значения подвижности:

n-тип, m =30000 см2/Вс(300К),

р-тип, m =450 см2/Вс(300К).

Сростом концентрацией примесей подвижность падает.

Методы глубокой очистки индия и мышьяка.

Для получения монокристаллов арсенида индия с высокими и стабильными электрофизическими параметрами необходимо использовать высокочистые исходные материалы.

Арсенид индия с трудом поддается очистке кристаллизационными методами в следствие высокого давления диссоциации при температуре плавления, высокой химической активности индия и мышьяка при температуре выращивания и близких к единице значений коэффициентов распределения основных примесей в исходных элементах, таких как сера, селен, цинк и др., а также из-за загрязнением кремнием из кварца при высокой температуре.

Методы глубокой очистки индия.

В индии предназначенном для синтеза полупроводниковых соединений, лимитирующими являются следующие примеси: алюминий, медь, магний, кремний, серебро, кальций, серебро и сера.

Применяемые методы очистки индия можно разделить на химические и физические. Методы первой группы - субхлоридный, экстракционный, электролитический и перекристаллизация солей из растворов. Химические методы требуют наличия сверхчистых вспомогательных материалов кислот, щелочей, органических растворителей. Методы второй группы (физические) - термообработка, ректификация, вытягивание из расплава и зонная плавка - включают воздействие на индий каких-либо вспомогательных химических реактивов.

При применении для приготовлении электролита особо чистого натрия электролитическое рафинирование индия позволяет получить индий чистотой 99,9999% (выход по току 90%).

Субхлоридный метод получения индия высокой чистоты позволяет получать индий чистотой 99,9999%.

Для успешного осуществления метода вакуумной термообработки необходимо выполнения следующих условий:

материал контейнера должен быть достаточно чистым и не взаимодействовать с расплавленном индием;

термообработка должна проводится в условиях высокого вакуума (10-6 мм рт.ст.) и в остаточной атмосфере, не содержащей углеводородов.

Термообработка индия проводится в интервале температур 500-900ОС. Верхний предел температурного интервала ограничивается взаимодействием расплавленного индия с кварцем и значительным увеличение упругости пара индия.

Вакуумная термообработка позволяет получить индий чистотой 99,9999%.

Зонная плавка электрически рафинированного индия позволяет осуществлять дальнейшую очистку его от примесей.

При вытягивании кристаллов индия по методу Чохральского эффективная очистка происходит при выращивании кристаллов с большими скоростями вращения затравки (60-100 об/мин) и скоростью роста 2см/ч. Чистота индия выращенного по методу Чохральского, выше 99,9999%. Применение только одного способа очистки индия может оказаться недостаточным, и возможно потребуется сочетание различных способов (физических и химических).

Методы получения мышьяка и его соединений высокой степени чистоты.

Общее содержание примесей в мышьяке используемом для синтеза арсенида индия, не должно превышать 1× 10-5%, суммарное содержание селена и теллура должно быть < 1× 10-6% каждого в отдельности.

Наиболее перспективными технологиями очистки мышьяка являются хлоридная и гидридная с получением промежуточных высоко чистых продуктов треххлористого мышьяка или гидрида мышьяка. Хлоридная схема получения чистого мышьяка включает:

хлорирование металлического мышьяка хлором или взаимодействие трехокиси мышьяка с соляной кислотой;

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: bestreferat, bestreferat ru.

Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата