Вплив різних розчинників у системі РЬ-Sn-Te-Se на якість епітаксіальних шарів

Стаття присвячена дослідженню впливу різних розчинників на якість епітаксійних шарів напівпровідникових сполук типу А⁴В⁶ при рідиннофазній епітаксії. Вибір таких сполук був зумовлений насамперед конкурентними порівняно з А²В⁶ приладними характеристиками одержуваних структур на основі халькогенідів свинцю-олова, серед яких виділяють значну чутливість, швидкодію, термічну та радіаційну стійкість, спектральну однорідність, низький рівень шумів. Застосування багатокомпонентних гетерошарів типу Pb_1 – xSn_xTe_1 – ySe_y дозволяє змінюючи склад, регулювати ширину забороненої зони і в певних межах узгоджувати параметри кристалічних решіток підкладки та епітаксійного шару. Крім того, такі переваги рідкофазної епітаксії як невисокі температури росту, відносно нескладне обладнання, невелика тривалість та собівартість процесів дозволяють продовжити дослідження у вищевказаному напрямку. Проведено аналіз можливості застосування In, Ga, Cd, Te, Bi та інших металів-розчинників як альтернативних свинцю для вирощування методом рідинної епітаксії твердих розчинів у системі Pb-Sn-Te-Se. В експериментальних дослідженнях обґрунтовано використання розчинників на основі Te, Tl, Bi. При цьому, в процесі епітаксії з телуровим розчинником виявлено, що використання Ві (для концентрацій 50 атомних % ) істотно впливало не тільки на видалення ростового розплаву, але і на морфологію шарів, що вирощуються: поверхня була вільна від хвилястого рельєфу, властивого епітаксійним шарам, вирощеним з чистих телурових розчинів-розплавів. Результати показують перспективність використання Bi-Te розчинів-розплавів, які дозволяють отримувати структурно-досконалі епітаксійні шари n-типу провідності із щільністю дислокацій ~10⁵ см ^– 2, концентрацією носіїв ~10¹⁸ см ^– 3 та рухливістю (10³-10⁴) см²/В×сек при 77 К.