Курсовая работа: Технология получения монокристаллического InSb p-типа

Плотность дислокаций 10⁷ см^-2 и большое.

[1]

Методом Бриджмена — Стокбаргера в тиглях с затравочным вкладышем.

Скорость спуска ампулы 1—1,5 см/ч.

Плотность дислокаций 10⁴ - 10⁵ см^-2 .

[1]

Метод Чохральского

Скорость роста 1 – 10 мм/ час

Атмосфера инертного газа.

Давление 0,5 МПа

Под флюсом B₂ O₃

Исходый материал - поликристаллическим селенид свинца

D = 3 см, l = 15 см.

ρ = 2 Ом·см

[1,20]

Выращивание из газовой фазы.

температуре в зоне конденсации 800° С, температурный градиент меньше 3°

8x5x3 мм

с = 5·10¹⁸ см^-3

с_min = 10¹⁶ см^-3 при 77 К

Холловская подвижность 5·10⁴ см² /В·сек.

Плотности дислокаций 1·10⁶ см^-2

[1,20]

1. ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ

В ходе изучения свойств и методов выращивания монокристаллов PbSe сделали вывод о том, что наиболее приемлемым методом выращивания p-PbSe с размерами d=3 см, L=15 см является метод Чохральского. В отличии от метода Бриджмена- Стокбаргера он позволяет получить образцы монокристаллов больших размеров. Кроме того метод Бриджмена- Стокбаргера не дает возможность получать монокристаллы с низкой концентрацией носителей (с_min = 10¹⁸ см^-3 ). Что касается выращивания из газовой фазы, то оно также не позволяет вырастить монокристаллы больших объемов. По мимо этого метод Чохральского позволяет выращивать монокристаллы со сравнительно высокой скоростью 1-10 мм / час, что выгодно отличают его от других методов.

Исходными материалами для получения p-PbSe являются простые предварительно очищенные вещества Pb и Se. Для очистки свинца от поверхностных оксидных примесей применяем метод травления в 20 % HNO₃ [5]. Селен также является активным элементом и требует очистки. Целесообразно восстановление селена производить при синтезе поликристаллического p-PbSe. Процесс производим в высокотемпературной печи при температуре 950 ⁰ С, в атмосфере аргона и водорода под давлением 0,5 МПа. Для обеспечения дырочной проводимости к печи подсоединяем ампулу с источником селена, который при Т=200 ⁰ С возгоняется и обогащает поликристаллический PbSe. Для интенсификации процесса восстановления Se, его, как и Pb, предварительно подвергают измельчению в дробилке.

Селенид свинца плавится конкурентно при температуре 1076 ⁰ С. Выращивание монокристаллического PbSe производим методом Чохраньского Т=1116 ⁰ С, в атмосере инертного газа аргона, но т.к. селен обладает высокой летучестью, то выращивание производим под флюсом B₂ O₃ при повышенном давлении 0,5 МПа. Скорость вытягивания кристалла номинального диаметра 6 мм / час.

В качестве материала тигля используем кварц.