автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Разработка физико-химических основ получения пятикомпонентных твердых растворов InGaAsSbP в поле температурного градиента

На правах рукописи

РГВ од

Разумовский Павел Иванович

2 2 ДЕН 1№ 1

УДК 621.315.592:548.55

I

РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПЯТИКОМПОНЕНТНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ 1пСаА58ЬР В ПОЛЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАДИЕНТА

Специальность 05.27.06 - технология полупроводников и материалов

электронной техники

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОЧЕРКАССК 2000

Рабата выполнена на кафедре «микроэлектроники» Волгодонского института Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).

Научные руководители: заслуженный деятель науки и техники РФ,

академик МАН ВШ, доктор физико-математических наук, профессор Лунин Л.С. кандидат физико-математических наук, доцент Ратушный В. И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Трипалин A.C. кандидат физико-математических наук, доцент Папков И.П.

Ведущая организация: НИИ физики Ростовского

государственного университета

Защита диссертации состоится « 30 » ноября 2000 г. в « 10 » часов на заседании диссертационного совета К 063.30.10 в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) по адресу: 346400, г. Новочеркасск Ростовской обл., ул. Просвещения, 132, ЮРГТУ (НИИ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)

Автореферат разослан: «¿^ » ¿уи^ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /"Л Горшков С.А.

Мз. Ш. 0$ -ir.fni.n

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность представленной работы

Лазерные источники в спектральной области спектра (3-4 мкм) представляют интерес в связи с созданием нового поколения средств волоконно-оптических линий связи на основе флюоритных стекол, уменьшающих величину оптических потерь до 2,5x10"4 дБ/км [1]. Их применение может также существенно повысить эффективность приборов газового анализа , лазерной дальнометрии и т. п.

В качестве материалов для создания инжекционных лазеров в спектральном диапазоне 3-4 мкм могут быть использованы прямозонные во всей области составов многокомпонентные твердые растворы АШВУ на основе ваБЬ как тройные (ТпАбБЬ, ГпОаАя), так и четверные (СаЫАвБЬ, ГпАбЗЬР, ОаА1Ая5Ь). Четверные твердые растворы, изопериодные с подложками ваБЬ, имеют важное преимущество перед тройными твердыми растворами, поскольку позволяют изменять ширину запрещенной зоны материала при сохранении периода решетки. В то же время недостатком этих твердых растворов является наличие больших областей составов, недоступных для получения, вследствие ограничений: по области несмешиваемости твердых растворов и по условию молекулярности расплава [2]. Эти принципиальные ограничения не позволяют создавать оптоэлектронные приборы на дискретные длины волн в диапазоне 3-4 мкм на основе только выше описанных соединений А1" Ву . Указанные ограничения могут быть преодолены путем создания пятикомпонентных твердых растворов (ПТР) ГпСаАяЗЬР.

Одним из основных методов получения оптоэлектронных гетероструктур является жидкофазная эпитаксия. Очевидны ее преимущества: дешевизна технического оснащения технологического цикла; технологическая чистота; многофункциональность. Метод зонной перекристаллизации градиентом температуры (ЗПГТ) наиболее технологичен среди жидкофазных эпитаксиальных методов, так как он обладает высокой равновесностью процесса, позволяет использовать подпитку растущего кристалла и получать эпитаксиальные слои с заданным распределением компонентов как варизонные, так и однородные по составу.

Об экспериментальных исследованиях и практической реализации ПТР в литературе имелась крайне скудная информация, о получении твердых растворов 1пСаА88ЬР в поле температурного градиента -вообще нет. Поэтому диссертационная работа является актуальной и представляет интерес, как с точки зрения применения метода ЗПГТ для выращивания ПТР ¡пОаАяЗЬР, так и с практической точки зрения.

Цель работы

Целью работы является термодинамическое моделирование ПТР, определение области существования твердых растворов соответствующих пятикомпонентной системе, изопериодных подложке Са8Ь, устойчивых относительно спинодального распада; разработка технологии получения новой группы полупроводниковых пятикомпонентных твердых растворов соединений АШВ¥ изопериодных подложке ОаБЬ, методом зонной перекристаллизации градиентом температуры. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

расчет фазовых равновесий с учетом упругих напряжений и их экспериментальное подтверждение;

выбор и разработка технологии выращивания ПТР на подложках антимонида галлия;

экспериментальное исследование кинетики роста эпитаксиальных слоев;

расчет и экспериментальное исследование коэффициентов сегрегации компонентов в твердом растворе;

исследование возможности получения варизонных и однородных по составу эпитаксиальных слоев методом зонной перекристаллизации градиентом температуры;

исследование структурного совершенства полученных твердых растворов;

исследование фотолюминисцентных свойств полученных гетероструктур.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Предложенное термодинамическое описание фазового равновесия (многокомпонентная-жидкая - многокомпонентная упругонапряжен-ная твердые фазы), основанное на точечной аппроксимации квазихимического приближения регулярных растворов, позволяет определить исходные данные для получения твердых растворов требуемых составов методом ЗПГТ.

2. Разработаный способ эпитаксии из жидкой фазы в поле температурного градиента позволяет получать пятикомпонентные твердые растворы 1пОаАз8ЬР на подложках ОаБЬ с заданным распределением компонент, электрофизических свойств и повышенным кристаллическим совершенством гетероструктуры.

3. Скорость роста эпитаксиальных слоев ГПхОаихАБуБЬьу-гРг на подложках ваБЬ уменьшается во всем диапазоне толщин зон при увеличении Р и Аб. Добавление 1п увеличивает скорость роста в

области малых толщин зон < 20 мкм).

4. Увеличение содержания 1п в твердом растворе ЫСаАзЗЬР/ОаБЬ

расширяет диапазон изопериодных составов с прямыми оптическими переходами и уменьшает коэффициент сегрегации мышьяка.

Научная новизна работы

1. Разработана термодинамическая модель расчета фазовых равновесий многокомпонентный твердый раствор-многокомпонентный жидкий раствор с использованием точечной аппроксимации в квазихимическом приближении регулярных растворов применительно к условиям выращивания эпитаксиальных слоев в поле температурного градиента.

2. Проведен термодинамический расчет фазовых равновесии в системе InGaAsSbP, результаты которого позволяют определить изопериодные составы существующих жидкой и упруго-напряженной твердой фаз.

3. Исследована поверхность ликвидуса систем InGaAsSbP применительно к условиям ЗПГТ методом визуально - термического анализа.

4. Теоретически и экспериментально исследована фазовая диаграмма гетеросистемы InGaAsSbP / GaSb в температурном диапазоне (823-933) К.

5. Получены и исследованы пятикомпонентные новые твердые растворы InxGai-xAsySbi-y-zPz изопериодные подложкам GaSb.

(х < 0,2 у <0,1 z <0,15)

Практическое значение работы

Представленная в диссертационной работе методика расчета гетерогенных равновесии, компьютерное моделирование

эксперимента позволяют прогнозировать результаты эпитаксии пятикомпонентных твердых растворов соединений AnlBv, проводить корректировку и оптимизацию технологического процесса формирования полупроводниковых гетероструктур.

Разработана методика выращивания твердого раствора InxGai-xAsySbi-y-zPz на основе антимонида галлия методом ЗПГТ.

Получены оптимальные технологические режимы выращивания пятикомпонентных гетероструктур для оптоолектронных приборов работающих в спектральном диапазона 3-4 мкм.

Аппробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах в лаборатории физики полупроводников ВИ НГГУ, на семинарах проблемной лаборатории микроэлектроники НГТУ, 4th International Conference on Interaction in Matter (Poland, Gdansk, 1997), международной научно-технической конференции по актуальные проблемам твердотельной электроники и микроэлектроники (Дивноморское, 1997 г., 1998 г., 1999 г.), на международной научной

конференции по Физическим процессам в неупорядоченных полупроводниковых структурах (Ульяновск, 1999 г., 2000 г.)

Публикации и вклад автора По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в которых изложены основные положения диссертации. Основные результаты работы получены автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключительных выводов и списка используемой литературы из 125 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована основная цель, представлена новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор литературных данных по особенностям получения и свойствам твердых растворов соединений АШВУ изопериодных с подложкой Оа8Ь. Рассмотрены особенности фазовых равновесии. В литературных данных у разных авторов существуют значительные расхождения при расчете фазовых равновесий многокомпонентных твердых растворов АШВУ. Причиной этому является неточность параметров взаимодействия для псевдобинарных сплавов элементов III и V групп, а также различный характер зависимости последних от температуры эпитаксии. Хорошее соответствие наблюдается для тройных систем фосфидов и арсенидов, но имеются значительные расхождения в параметрах взаимодействия для некоторых содержащих сурьму сплавов, для которых более вероятно образование соединений в жидкой фазе. Это обстоятельство не позволяет использовать термодинамические расчеты непосредственно для получения слоев и требует корректировки некоторых элементов фазовой диаграммы для конкретного способа выращивания гетероструктур.

При расчете параметров решетки и коэффициентов температурного расширения (КТР) твердых растворов примется интерполяция от бинарных соединений, а для расчета величины используются данные для тройных твердых растворов. Приемлемой моделью многокомпонентного жидкого раствора является модель простых растворов. В литературе для расчета фазовых равновесии широко используется точечная аппроксимация в квазихимическом приближении регулярных растворов соединений АШВ\ где принимается приближение случайного распределения атомов по обеим подрешеткам. Авторы

б

работы [3] показали степень влияния эффекта упорядочения твердого раствора на фазовое равновесие. Учет этого эффекта существенно расширяет область несмешиваемости твердых растворов.

В заключении первой главы сформулированы и обоснованы задачи исследования, включающие теоретические и экспериментальные исследования возможности метода ЗГТГТ для получения эпитаксиальных слоев, исследование процесса их роста, электрических и кристаллографических свойств, а также разработка метода получения указанных слоев и их практическое применение.

Во второй главе развита термодинамическая модель расчета фазовых равновесии многокомпонентных твердых растворов. Жидкий раствор описывается моделью простых растворов. Для моделирования многокомпонентного твердого раствора использована точечная аппроксимация в квазихимическом приближении регулярных растворов.

Пятикомпонентные твердые растворы изовалентного замещения можно представить состоящими из шести бинарных компонентов, а объем соответствующего ему фазового пространства в форме тригональной призмы. Условие изопериода таких твердых растворов имеет вид уравнения поверхности, весьма близкой к плоской. Совместное решение интерполяционных уравнений для периода кристаллической решетки и температурного коэффициента линейного расширения твердого раствора позволило выявить условия получения изопериодных гетероструктур, согласованных с бинарной подложкой по температурному коэффициенту линейного расширения.

В работе представлены уравнения фазовых равновесии, полученных в рамках кавазихимического приближения теории регулярных растворов. Так как в ПТР возможно протекание трех реакций твердофазного обмена, накладывающих на систему фазовых уравнений два ограничения, то лишь четыре уравнения будут линейно независимыми. Пятое уравнение представляет собой выражение для нормировки концентраций компонентов в жидкой фазе. [4]

1X,[4-3-у™''<г?А)В/ )-РА;:] = 07 = 1,•

1=1

,п

= 0 / = !,•• •, т

Н

где: ---'-—-'-- + 1п(4^ Х^У1А г,;, )

()А в - параметр, учитывающий упругие напряжения на гетерогранице сопрягающихся материалов

Приведенная система уравнений была числено решена на ЭВМ для пятикомпонентных систем, содержащих элементы In, Ga, As, Sb, Р. Однако для получения твердых растворов существуют два независимых ограничения на область существования таких твердых растворов: по "условию молекулярности расплава", расширяющееся с ростом температуры, и по спинодальному распаду твердых растворов, сужающееся с ее ростом.

Действие ограничения по "условию молекулярное расплава" наступает в том случае, когда возможно приготовление расплава исключительно из соединений AmBv -InAs, InP, InSb, GaAs, GaSb и GaP без добавок компонентов — In, Ga, As, Sb, P:

Xin + Xca - Xas + Xp + Xsb - '/2

Ограничение по спинодальному распаду твердых растворов, исходя из условий устойчивости многокомпонентных систем по отношению к бесконечно малым возмущениям, уравнений Гиббса-Дюгема и условий стехиометрии, в работе показано, что ПТР будет термодинамически устойчив, если его состав лежит за пределами области, ограниченной следующим уравнением спинодали [5]:

(l-x)2(l-x-j)2 Ш?

ск1

tfGtfG dfdzг'

dydz

&G

дхду

d2G 52G tfG tfG

dxdz dydz dxdy dz

&G

dxdz

cTG #G cfG c/G дхду dydz dxdz dy2

■=0

где С - мольная энергия Гиббса.

При рассмотрении четырехкомпонентной системы возникает некоторая критическая точка, отвечающая пересечению обоих ограничений. Эта точка показывает, какую экстремально высокую (низкую) концентрацию компонента возможно в принципе получить в твердом растворе, изопериодном заданной подложке, при любой температуре, а также определяет эту температуру двухфазного равновесия. В нашем случае система более вариантна на единицу степени свободы, и совокупность точек пересечения обоих ограничений определяет в самом общем случае моновариантную политермическую кривую. Различные экстремальные составы твердых растворов, отвечают различным температурам ЗПГТ. При относительно низких температурах область доступных составов определена ограничением по спинодальному распаду твердых растворов, а при относительно высоких — обоими ограничениями. Определена область составов пятикомпонентных твердых растворов, изопериодных подложкам ваБЬ, которые можно получить методом ЗПГТ в гетеросистемах ^ОаАэБЬР, АПпСаАББЬ.

В третей главе описано технологическое оборудование, которое использовалось для выращивания пятикомпонентных твердых растворов методом ЗПГТ. Точность проведения технологического процесса обеспечивалась регулированием основных параметров с помощью ЭВМ.

Для исследования взаимодействия фаз «твердое-жидкое», а так же для получения поверхностей ликвидуса использовалось оборудование для визуально термического анализа.

В экспериментах использовались кассеты сдвигового типа. Применительно к каждому технологическому процессу конструкция кассеты подвергалась некоторым изменениям с целью совместить несколько технологических циклов и повысить надежность получения ПТР. С помощью оригинальной конструкции кассеты удалось получить однослойные, многослойные, варизонные слои твердых раствороа 1пОаАз8ЬР. Показан выбор оптимальных режимов для различных технологических процессов получения гетероструктур в поле температурного градиента. В качестве источника служили нелегированные пластины Са8Ь, ориентированные в плоскости [111] и [100] толщиной 500-1000 мкм (п=1,9 1017 см-3). Толщину зоны

варьировали в пределах от 500 < / < 1000 мкм. Величину градиента температуры 10 < С < 100 град/см. По описанной методике в зависимости от времени эпитаксии выращивали слой толщиной 5 ч- 50 мкм.

В четвертой главе освещены вопросы практической реализации гетероструктур 1пСаА58ЬРЮа8Ь. Исследовано распределение компонентов в слоях ПТР ТпОаАзБЬР однородных по составу и варизонных по 1п и Аб.

Выделены наиболее существенные факторы, влияющие на степень соответствия расчетных и экспериментальных данных фазовых равновесии.

Анализ состава слоев проводили на микроренгеноспектральном анализаторе. «СашеЬах».

Выявлены закономерности роста эпитаксиальных слоев. Установлено, сто зависимость скорости роста от толщины зоны имеет

характерные области: кинетическую I < 30 мкм, диффузионную I > 100

мкм и смешанную 30< t <100. Добавление фосфора уменьшает как химические так и диффузионные параметры и снижает скорость роста по всем диапазонам значений ¿. Аналогичный эффект дает добавление в

жидкую фазу мышьяка. Добавление 1п увеличивает скорость роста слоев в области малых толщин зоны. В среднем скорость роста составляла 2,5 мкм/мин.

Для исследования оптических свойств, полученных гетероструктур

были определены их фотолюминесцентные (ФЛ) характеристики. Обнаружено, что полуширина ФЛ составляет 25-45 мэВ (77 К) и 50-90 мэВ (300 К). Исследование ФЛ характеристик показало, что неоднородность состава по толщине слоя приводило к уширению полосы люминисценции.

Исследовано структурное совершенство эпитаксиальных слоев. Результаты исследований распределения дислокаций несоответсвия по толщине слоя различных гетероструктур показали, что в слое на границе раздела с подложкой плотность дислокаций превышает таковую в слое и подложке. Плотность дислокаций существенно уменьшается в случаи получения твердых растворов с подпиткой поликристаллическим источником.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана термодинамическая модель расчета фазовых равновесии - многокомпонентный твердый раствор - многокомпонентный жидкий раствор.

2. Проведен термодинамический расчет фазовых равновесии в системе ЫСаАвБЬР/СаЗЬ позволяющий определить изопериодные составы существующих жидкой и упруго-напряженной твердой фаз.

3. Метод ЗПГТ позволяет получать однородные и варизонные эпитаксиальные слои на основе ПТР ГпОаАяЗЬР/СаЗЬ с регулируемой плотностью дислокаций.

4. Теоретически и экспериментально исследована концентрационная зависимость распределения компонентов в твердом растворе при различных температурах эпитаксии. Экспериметально установлено, что с рост содержания 1п в твердом растворе 1пхОа I -хАяуБЬI-У-,Р, увеличиваются коэффициенты распределения мышьяка и фосфора. Рекомендованы составы х<0,2; у <0,1; г <0,15.

5. Исследована зависимость скорости роста эпитаксиальных слоев от толщины зоны. Установлено, что увеличение фосфора твердой фазе снижает скорость роста при неизменных других параметрах, а увеличение индия увеличивает скорость роста, что позволяет управлять скоростью роста в зависимости от толщине зоны.

6. Экспериментально исследованы фотолюминесцентные свойства ПТР ЫОаАвБЬР/ОаЗЬ Величина ширины краевого излучения при 77 К структур постоянного состава менялась в пределах 25-45 мэВ. В структурах с варизонным эпитаксиальным слоем полуширина краевого излучения растет с ростом градиента Eg.

Основные результаты работы опубликованы в работах:

1. Овчинников В. А., Благин А. В., Разумовский П. И. Получение высокоэффективной элементной базы для инжекционных излучателей.// Молодая наука - новому тысячелетию: Тез. докл. Междунар. науч.- техн. конф., Наб. Челны, 24-26 апр. 1996 г. - Наб. Челны : Изд -во Камского политехи, ин-та, 1996.-Ч.1-С. 96.

2. Лунин JI. С. Овчинников В. Разумовский П. И. Некоторые особенности выращивания твердых растворов InAlGaAsSb на подложках антимонида галлия.// Проблемы современных технологий: Сб. науч. тр./ Волгодон. ин-т Новочерк. гос. техн. ун-та.- Новочеркасск: Изд-во «Набла», 1996.-Вып. 1-С. 17-19.

3. Ратушный В. И., Овчинников В. А., Благин А. В., Разумовский П. И. Исследования условий получения пятикомпонентных гетероструктур GalnAsSbBi-InSb в поле температурного градиента.// Тезисы докладов IX научной конференции Волгодонского института НГТУ, (г.Волгодонск, Май 1996 г.)-Новочеркасск:Набла, 1996,-Вып. 1-С.З.

4. Лунин Л. С., Ратушный В. И., Овчинников В. А., Разумовский П. И. //Получение пятикомпонетных гетероструктур для создания оптоэлектронных приборов. Новые материалы и технологии: Тез. докл. Рос. научн.-техн. конф., 4-5 фев.1997 г. - М.: MATH- РГТУ, 1997.-С. 51.

5. Ратушный В. И., Лунин Л. С., Разумовский П. И. // Предотвращение травления подложки GaSb при получении гетероструктур InAlGaAsSb/GaSb. Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тр. четвертой Всерос. науч. -техн. конф. с междунар. участием, (Дивноморское, 7-12сент. 1997 г.) - Таганрог, 1997.-С. 46.

6. Ратушный В. И., Труфманов А. П., Попов А. И. Разумовский П. И. // Кристаллизационная очистка полупроводниковых соединений АЗВ5 методом движущегося растворителя. Прогрессивные технологии машиностроения и современность: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф., Севастополь, 9-12 сент.1997 г.- Донецк: ДГТУ, 1997. - С. 96.

7. Lozovsky V. N., Ratushny V.l., Budanov V. A., Razumovsky P. I. // The peculiarities of the technology of formation quinary heterostructures received from a liquid phase in the fild of temperature gradient. 4th International Conference on Intermolecular Interaction in Matter, 10-13 September 1997, Gdansk Poland - Gdansk, 1997.-P. 35.

8. Лунин Л. С., Овчинников В. Н.,Столяров С. М., Разумовский П. И. // Особенности технологии получения многослойных гетероструктур на основе соединений АЗВ5. Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки.-. 1997,-№2. - С. 93-96.

9. Lozovsky V. N., LuninL. S. N., Ratushnv V. 1., Razumovsky P. 1. // Selective photoreceivers on the basis of GalnPAs/InP heterostructures received from a liquid phase in the field of temperature gradient. Intermolecular Interactions in

matter 1997: Proceedings of the Fourth International Conference. - Lublin,

1997. -P. 165-169.

10. Ратушный В. И., Буданов В.А., Разумовский П. И. // Исследование зависимости скорости роста эпитаксиальных слоев твердых растворов АЗВ5 от толщины жидкой зоны. Прогрессивная техника и технологии: Тез. докл. X науч. конф. Волгодоского ин-та НГТУ, г. Волгодонск, май 1997 г. - Ново- черкасск: «Набла», 1997.- Вып. 2,- С. 52-53.

11. Ратушный В. И., Благина J1. В., Труфманов А. П., Разумовский П. И. // Особенности расчета фазовой диограммы висмутсодержащих твердых растворов соединений АЗВ5. Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тр.5-й Всерос. науч.- техн конф. с междун. участием (Дивноморское, 6-11 сент. 1998 г.) - Таганрог,

1998. -С. 46.

12. Ратушный В.И., Сысоев И. А., Мышкин А. Л., Разумовский П. И. // Кинетика роста многокомпонентных твердых растворов соединений АЗВ5 на основе арсенида галлия. Физические процессы в неупорядоченных полупроводниковых структурах: Тр. междунар. конф,-Ульяновск: Изд-во УлГУ, 1999. - С. 22.

13. Ратушный В.И., Мышкин А. Л., Разумовский П. И. // Особенности технологии формирования пятикомпонентных структур, полученных в поле температурного градиента. Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тр.6-й междунар. науч.-техн конф. (Дивноморское, 6-11 сент. 1999 г.) - Таганрог, 1999. -С. 16.

14. Ратушный В.И., Мышкин А. Л., Разумовский П. И. // Получение эпитаксиальных слоев AlGaPAs и AlGalnPAs постоянного состава методом зонной перекристаллизации градиентом температуры без использования поликристаллического или порошкообразного источника. Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тр.6-й междунар. науч.- техн конф. (Дивноморское, 6-11 сент. 1999 г.) -Таганрог, 1999. -С. 16.

15. Разумовский П. И. // Получение пятикомпонентных гетероструктур InxGa|.xAsySbzPi.y.z для инфракрасной оптоэлектроники. Оптика полупроводников: Тр. междунар. конф.- Ульяновск: Изд-во УлГУ, 2000. -С. 150.

16. Ратушный В. И., Мышкин А. Л., Сысоев И. А., Разумовский П. И. // Кристаллическое совершенство пятикомпонентных гетероструктур AlInGaPAs/GaAs. Оптика полупроводников: Тр. междунар. конф.-Ульяновск: Изд-во УлГУ, 2000. - С. 164.

Цитированная литература

1. Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С. А., Матвеев Б.А.,Стусь М. Н., Талалакин Г. Н. Длинноволновые низкопороговые лазеры. -Неорг. мат.-1992.-Т.2б,- № 2 - С. 21-26

2. H.A. Чарыков, A.M. Литвак, М.П. Михайлова, К.Д. Моисеев, Ю.П. Яковлев. Твердый раствор InGaAsSbP новый материал инфракрасной оптоэлектроники,- Физика и техника полупроводников, 1997, Т. 31, №4 - С. 410-415.

3. Лозовский В. Н., Лунин Л. С. Пятикомпонентные твердые растворы соединеий AmBv. РРГУ. 1992.-С. 192.

4. Лунин Л. С., Аскарян Т. Г., Овчинников В. А. Фазовые равновесия в многокомпонентных системах AmBv. Кристаллизация и свойства кристаллов. Межвуз. сб. Новочеркасск, НПИ, 1993. С.-50-57.

5. Э. Р.Рубцов, В. С. Сорокин, В. В. Кузнецов. Прогнозирование свойств гетероструктур на основе пятикомпонентных твердых растворов A"'BV. .- Физика и техника полупроводников, 1997, Т. 71, № 3 - С. 415-420.

Введение.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ г. 1Р

1.1.Свойства и применение многокомпонентных твердых

3 5 // растворов полупроводниковых соединений А В

1.2.Методы получения эпитаксиальных структур на основе

3 5 Р Я многокомпонентных твердых растворов А В

1.3.Особенности фазовых равновесии в многокомпонентных

3 5 ^ твердых растворах А В .г. А.

1.4.Критические явления в многокомпонентных гетеросистемах соединений А3В5.

1.5. Постановка задачи исследования.

Выводы.

2. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ СОЕДИНЕНИЙА3В5.

2.1.Расчет фазовых равновесий в многокомпонентных системах А3В5.

2.2.Расчет фазовых равновесий в пятикомпонентных твердых растворах 1пОаА88ЬР.

2.3.Анализ фазовых равновесий в гетеросистеме 1пОаАз8ЬР/Оа8Ь.

2.4.Термодинамический анализ устойчивости кристаллов при контакте с неравновесной жидкой фазой.<?.

Выводы.

3. ПОЛУЧЕНИЕ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ МНОГОКОМПОНЕТНЫХ

ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ СОЕДИНЕНИЙ А3В5 МЕТОДОМ ЗПГТ

3.1. Аппаратурное оформление процесса ЗПГТ для получения многокомпонентных твердых растворов соединений А3В5.

3.2. Подготовка исходных материалов к процессу ЗПГТ и методика его проведения.У. г.

3.3. Методические особенности исследования взаимодействия фаз «жидкость -твердое».

3.4. Методика получения и особенности выращивания пятикомпонентных твердых растворов 1пСаАз8ЬР/Оа8Ь.(Р.У.

Выводы.

4. СВОЙСТВА ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ 1пОаАз8ЬР, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЗПГТ

4.1. Теоретические и экспериментальные исследования скороти роста пятикомпонентных тведых растворов ¡пОаАзБЬР/ОаЗЬ.

4.2. Теоретические и экспериментальные исследования распределения компонентов в твердых растворах 1пОаАз8ЬР/Оа8Ь.г.

4.3. Совершенство гетероструктур на основе пятикомпонентных тведых растворов 1пОаА88ЬР/Оа8Ь./.У Р.

4.4. Фотолюминесцентные свойства гетероструктур

Выводы.(РА.

Лазерные источники в спектральной области (3-4 мкм) представляют интерес в связи с созданием нового поколения средств волоконно-оптических линий связи на основе флюоритных стекол, уменьшающих величину оптических потерь до 2,5х104 дБ/км [1]. Их применение может также существенно повысить эффективность приборов газового анализа , лазерной дальнометрии и т. п.

В качестве материалов для создания инжекционных лазеров в спектральном диапазоне 3-4 мкм могут быть использованы прямозонные во всей области составов многокомпонентные твердые растворы АШВУ на основе ОаБЬ как тройные (1пАз8Ь, 1пСаАз), так и четверные (Оа1пАз8Ь, ХпАбБЬР, ОаА1А88Ь). Четверные твердые растворы, изопериодные с подложками Оа8Ь, имеют важное преимущество перед тройными твердыми растворами, поскольку позволяют изменять ширину запрещенной зоны материала при сохранении периода решетки. В то же время недостатком этих твердых растворов является наличие больших областей составов, недоступных для получения методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ), вследствие реализации ограничений: по области несмешиваемости твердых растворов и по условию молекулярности расплава [2]. Эти принципиальные ограничения не позволяют создавать оптоэлектронные приборы на дискретные длины волн в диапазоне 3-4 мкм на основе только выше описанных соединений А111 Ву методом ЖФЭ. Указанные недостатки могут быть преодолены путем создания пятикомпонентных твердых растворов (ПТР) 1пОаАз8ЬР позволяющих выращивать изопериодные гетероструктуры с высоким кристаллическим совершенством.

Одним из основных методов получения оптоэлектронных гетероструктур является жидкофазная эпитаксия. Очевидны ее преимущества: дешевизна технического оснащения технологического цикла; технологическая чистота; многофункциональность. Метод зонной перекристаллизации градиентом температуры (ЗПГТ) наиболее технологичен среди жидкофазных эпитаксиальных методов, так как он обладает высокой равновесностью процесса, позволяет использовать подпитку растущего кристалла и получать эпитаксиальные слои с заданным распределением компонентов как варизонные, так и однородные по составу.

Экспериментальных исследований по практической реализации ПТР в литературе имелась крайне скудная информация, о получении твердых растворов 1пОаА88ЬР в поле температурного градиента вообще нет. Поэтому диссертационная работа является актуальной и представляет интерес, как с точки зрения применения метода ЗПГТ для выращивания ПТР ТпСаАвБЬР, так и с практической точки зрения.

Цель работы

Целью работы является термодинамическое моделирование ПТР, определение области существования твердых растворов соответствующих пятикомпонентной системе, изопериодных подложке ваБЬ, устойчивых относительно спинодального распада, разработка технологии получения новой группы полупроводниковых пятикомпонентных твердых растворов соединений АШВУ изопериодных подложке Оа8Ь, методом зонной перекристаллизации градиентом температуры. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- расчет фазовых равновесии с учетом упругих напряжений и их экспериментальное подтверждение разработанной модели;

- выбор и разработка технологии выращивания ПТР на подложках антимонида галлия;

- разработка математической модели, экспериментальное исследование кинетики роста эпитаксиальных слоев;

- расчет и экспериментальное исследование коэффициентов сегрегации компонентов в твердом растворе;

- исследование возможности получения варизонных и однородных по составу эпитаксиальных слоев методом зонной перекристаллизации градиентом температуры;

- исследование структурного совершенства полученных твердых растворов;

- исследование фотолюминисцентных свойств полученных гетероструктур.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Предложенное термодинамическое описание фазового равновесия (многокомпонентная жидкая - многокомпонентная упругонапряженная твердые фазы), основанное на точечной аппроксимации квазихимического приближения регулярных растворов, позволяет определить исходные данные для получения твердых растворов требуемых составов методом ЗПГТ.

2. Разработаный способ эпитаксии из жидкой фазы в поле температурного градиента позволяет получать пятикомпонентные твердые растворы 1пОаАз8ЬР на подложках ОаБЬ с заданным распределением компонент, оптических свойств и высоким кристаллическим совершенством гетероструктуры.

3. Скорость роста эпитаксиальных слоев 1пхОа1-хА8у8Ь1-у-2Рг на подложках Са8Ь уменьшается во всем диапазоне толщин зон при увеличении Р и Аб. Добавление 1п увеличивает скорость роста в области малых толщин зон < 20 мкм).

4. Увеличение содержания 1п в твердом растворе 1пСаАз8ЬР/Оа8Ь расширяет диапазон изопериодных составов с прямыми оптическими переходами и увеличивает коэффициент сегрегации мышьяка.

Научная новизна работы

1. Разработана термодинамическая модель расчета фазовых равновесий многокомпонентный твердый раствор-многокомпонентный жидкий раствор с использованием точечной аппроксимации в квазихимическом приближении регулярных растворов применительно к условиям выращивания эпитаксиальных слоев в поле температурного градиента.

2. Проведен термодинамический расчет фазовых равновесии в системе ¡пОаАзБЬР, результаты которого позволяют определить изопериодные составы существующих жидкой и упруго-напряженной твердой фаз.

3. Исследована поверхность ликвидуса систем 1пОаАз8ЬР применительно к условиям ЗПГТ методом визуально - термического анализа.

4. Теоретически и экспериментально исследована фазовая диаграмма гетеросистемы 1пОаАз8ЬР / ваБЬ в температурном диапазоне (823-933)К.

5. Получены и исследованы пятикомпонентные новые твердые растворы 1пхОа1-хА5у8Ь1-у-2Рг изопериодные подложкам Оа8Ь. х < 0,2 у <0,1 ъ < 0,15)

Практическое значение работы

Представленная в диссертационной работе методика расчета гетерогенных равновесии, компьютерное моделирование эксперимента позволяют прогнозировать результаты эпитаксии пятикомпонентных твердых растворов соединений АШВУ, проводить корректировку и оптимизацию технологического процесса формирования полупроводниковых гетероструктур.

Разработана методика выращивания твердого раствора ГпСаАэЗЬР на основе антимонида галлия методом ЗПГТ.

Получены оптимальные технологические режимы выращивания пятикомпонентных гетероструктур для оптоэлектронных приборов работающих в спектральном диапазона 3-4 мкм.

- g'

Аппробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах в лаборатории физики полупроводников ВИ НГГУ, на семинарах проблемной лаборатории микроэлектроники НГТУ, 4th International Conference on Interaction in Matter (Poland, Gdansk, 1997), международной научно-технической конференции по актуальные проблемам твердотельной электроники и микроэлектроники (Дивноморское, 1997 г., 1998 г., 1999 г.), на международной научной конференции по Физическим процессам в неупорядоченных полупроводниковых структурах (Ульяновск, 1999 г., 2000 г.)

Публикации

По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в которых изложены основные положения диссертации. Основные результаты работы получены автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключительных выводов и списка используемой литературы из 125 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана термодинамическая модель расчета фазовых равновесии -многокомпонентный твердый раствор-многокомпонентный жидкий раствор.

2. Проведен термодинамический расчет фазовых равновесии в ПТР 1пСаАз8ЬР/Оа8Ь, позволяющий определить изопериодные составы существующих жидкой и упруго-напряженной твердой фаз.

3. Метод ЗПГТ позволяет получать однородные и варизонные эпитаксиальные слои на основе ПТР 1пСаАз8ЬР с регулируемой плотностью дислокации.

4. Теоретически и экспериментально исследована концентрационная зависимость распределения компонентов в твердом растворе при различных температурах эпитаксии. Экспериментально установлено, что ростом содержания 1п в твердом растворе 1пхОа1-хА8у8Ь1-у-2Р2 увеличиваются коэффициенты распределения мышьяка и фосфора.

Рекомендованы составы х < 0,2; у < 0,1; г <0,15

5. Исследована кинетика роста эпитаксиальных слоев от толщины зоны. Установлено, что увеличение фосфора в твердой фазе снижает скорость роста при неизменных других параметрах, а увеличение индия увеличивает скорость роста, что позволяет управлять скоростью роста по толщине зоны.

6. Экспериментально исследованы фотолюминесцентные свойства ПТР 1пОаАз8ЬР. Величина ширины краевого излучения при 77 К структур постоянного состава менялась в пределах 25-45 мэВ. В структурах с варизонным эпитаксиальным слоем полуширина краевого излучения растет с ростом градиента Eg,

1. Айдаралиев M., Зотова Н.В., Карандашев С. А., Матвеев Б.А.,Стусь М. Н., Талалакин Г. Н. Длинноволновые низкопороговые лазеры. -Неорг. мат.-1992.-T.26.- № 2 - С. 21-26

2. H.A. Чарыков, A.M. Литвак, М.П. Михайлова, К.Д. Моисеев, Ю.П. Яковлев. Твердый раствор InGaAsSbP новый материал инфракрасной оптоэлектроники.- Физика и техника полупроводников, 1997, Т. 31, № 4 С. 410-415.

3. Долгинов Л.М., Елисеев П.Г., Исмагилов И. Инжекционные излу-чательные приборы на основе многокомпонентных полупроводниковых твердых растворов // Итоги науки и техники. Радиотехника,- М.: ВИНИТИ.-1960.- Т. 21.- С. 3-115.

4. Вигдорович В.Н., Селин A.A., Ханин В.А. Анализ зависимости свойствот состава для пятикомпонентных твердых растворов // Изв. АН СССР. Неорган, материалы,- 1982.- Т. 18,- № 10.-С. 1697-1699.

5. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Аскарян Т.Г. Термодинамический расчетфазовых равновесии в пятикомпонентных полупроводниковых системах на основе антимонида галлия // Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. науки.- 1988.- № 3.- С. 80-86.

6. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Аскарян Т.Г. Термодинамический анализустойчивости пятикомпонентных гетероструктур соединений A3 В 5 // Изв. АН СССР. Неорган, материалы,- 1989,- Т. 25.-С. 540-546.

7. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Аскарян Т.Г. О согласовании параметровкристаллической решетки и коэффициентов термического расширения в пятикомпонентных гетероструктурах на основе соединений A3 В 5 // Изв. вузов. Физика.- 1989.- № 1.- С. 59-64.

8. Лозовский В.Н., Лунин Л.С. Пятикомпонентные твердые растворы соединений АЗВ5 // РРГУ.- 1992.- С. 192.

9. Jonline A., Cantier P. The AlGaSb ternary phase diagram fnd ist application to solution grow // J. cryst. Growth. 1979.- v.47.-№l. - P. 100 - 108.

10. Kozo O., Kazno N. Jotaro M. Experiments ant calculation of the AlGaSbternaryphase diagram // J. Electrochem Soc.- 1979.-V.126,- № 11,- 1992-1997.

11. Дедечкаев T.T., Крюков И.И., Лидейкис Т.П., Царенков Б.В., Яковлев Ю.П. Фазовая диаграмма AlGaSb для жидкостной эпитаксии // ЖТФ,-1978.-Т. 48.-№ З.-С. 599-605.

12. Lendvay Е. Ternary АЗВ5 antimonides // Prog. Cryst. Grow and Chart. -1984.-v. 8. №4.-P. 371-425.

13. Tokuzo S., Takao H., Akiza T., Minoru H. Higly efficient P-Ga Sb-n-GaSb photodiodes // Appl/ Phys. Lett. 1978 - V.32 - № 6 - P. 376 - 378.

14. Андреев В.М., Аксенов В.Ю., Ларионов В.Р., Румянцев В.Д., Хвостиков

15. В.П. Эффекты размерного квантования в структурах низкопороговых AlGaAs гетеролазеров // XI Всесоюз. конф. по физике полупроводников: Кишинев, 3-5 окт. 1988. Тез. докл.: Кишинев, 1988.Т. I.-C. 230-231.

16. Аннаев К., Атаджанов К., Буркелиев А., Мелебаев Д., Назаров Н. Фотопреобразователи на основе варизонных Gai-xAlxAs(Sb) структур // Солнеч. фотоэлектр, энерг. Ашхабад, 1983. С. 256-263.

17. Богданиевич О.В., Даракок С.А., Елишев П.Г. Полупроводниковые лазеры. М., 1976.-416 с.

18. Идеи Р. Фотодиоды с гетеропереходом на твердых растворах соединений АЗВ5 для высокочувствительных 1,06 мкм приемников. ТИИЭР. 1975.-Т. 68.-С. 32.

19. Hagai Е. Nogughe I. Ge doped GaxIni-xAs leds in lpm Wavelengihregion // J. Appl. Phys. 1978. - 49.

20. Загарьянц M.H., Киселев А.А., Мазин Ю.С., Полякова В.П. Эффективное излучение диодов из AlGaSb на длине волны 1 ,64 мкм при 300 К // Письма в ЖТФ. 1978,- Т. 4. № 12.-С. 727.

21. Law Н.Р, Ianasetta I. R., Nakaza К., Narris J.S. 1,0-1,4 pm High speed avalanche photodiodes // J.Appl. Phgs. Lett- 1978.-33.5.416.

22. Лебедев A.И., Стрельникова И.A., Юдович А.Э. Исследование фотолюминесценции тройных твердых растворов//ФТП. 1977.-Т. 11. №11,-С. 2123.

23. Cheung D.T., Andrews A.H., Williams С.S. etal sacksideilluminated InAsSb-InAs narrowand // Ibid -1911.- 30.11.578

24. Ahmad К., Mabbit A.W. Gallium indium arsenide photodiodes // Solid -State Electron. - 1979. - 22. - 3. - 327.

25. Лебедев A.И., Стрельникова И.A. Электролюминесценция р-п переходов из GaSb легированных примесью олова // Ф'ТП. 1979,Т. 18. №10.-С. 2032.

26. Nuese С. J., Olsen G.H., Ettenberg., Gannon J.J., Zamerowski T. J. C-W Koom temperatures InxGai-xAs/InyGai-yP 1 pm lasers // J. Appl. Phys. Lett.- 1976.-29.- 12.- 387.

27. Onabe K. Unstable regions in 3-5 quarternary solid solutions composittion plane with stricily regular solution approximation // J. Appl. Phys. 1982,21.6.323-326.

28. Долгинов Л.M., Дружинина Л.В., Елисеев П.Г., Мильвидский М. Г.

29. Эпитаксиальная структура.- А.с. СССР. № 581755 от 16.07. 75 г. /опубл. "Б.И." 1981. № 11/.

30. Долгинов Л.М., Дракин А.Е., Дружинина Л.В., Елисеев П.Г., Мильвидский М.Г., Свердлов Б.Н., Скрипкин В.А. Инжекционныелазеры на основе гетероструктур AlGaSbAs/GaSb и InGaAsSb/GaSb сб.: Труды ФИАН СССР, М.: ФИАН СССР. Т. 141. С. 46-61.

31. Бочкарев А.Э., Гульгазов В.Н., Долгннов Л.М., Селин A.A. Кристаллизация твердых растворов InxGai-xAszSbi-z на подложках GaSb и InAs // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1987.- Т. 23. № 10.-С. 1610-1613.

32. Васильев В.И., Кузнецов В.В., Мишурный В.А. Эпитаксия GaxIni-xAszSbi-z с использованием сурьмы в качестве растворителя — Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1990,- Т. 26. № I.-. С. 23-27.

33. Turimons M. L., Bedaiz S.M. AlGaAsSb/GaSb caseade solar sells // 15th IEEE Photoveltic Spec. Conf: kissmee, Fla May 12-15, 1981. Conf. Ree. -№ -J. 1981 P. 1289- 1293.

34. Timmons M.L., Bedais s.M. GaAssb and AlGaAsSb tunnel deodes // Appl.phys. 1981.-V. 52.-№2. P 1134-1135.

35. Арик Я., Бергман Я., Долгинов Л., Дружинина Л., Лыук П., Мильвидский М., Самексельг В., Фриденмал Я., Хансен К., Югова Т. Некоторые вопросы жидкофазной эпитакеии AlGaSb и AlGaAsSb// Изв. АН СССР. Физ. мат. 1984,- Т. 33. № I,- С. 1-13.

36. Баранов А.Н., Конников С.Г., Попова Т.Б., Яковлев Ю.П. Мышьяк в

37. GaSbAs/GaSb коэффициент сегрегации по толщине эпитаксиальных слоев 7/ Письма в ЖТФ. 1983.- Т. 9. № 9.- С. 645-648.

38. Вигдорович C.B., Долгинов Л.М., Малинин А.Ю., Селин A.A. Расчетсостава фаз четырехкомпонентных систем с помощью ЭВМ (на примере InGaAsSb) // Докл. АН СССР. 1978,- Т. 243. № I.- С. 125-128.

39. Мильвидский М.Г., Долгинов Л.М., Гетерокомпозиции на основе многокомпонентных твердых растворов. // В кн.: Процессы роста полупроводниковых кристаллов и пленок: Изд. Наука. СО АН СССР. Новосибирск, 1981.- С. 41-52.

40. Вдовин В.И., Долгинов Л.М., Дружинина Л.В., Лапшин А.Н.,

41. Миловидский М.Г., Освенский В.Б., Шершакова А.Н., Югова Т.Г. Особенности дефектообразования в эпитаксиальных слоях GalnAsSb //

42. Кристаллография. 198L- Т. 26. № 4.-С. 799-804.

43. Мильвидский М.Г., Долгинов JI.M., Дефектообразование в эпи-таксиальных гетероструктурах и многокомпонентные твердые растворы полупроводниковых соединений // В кн. Рост кристаллов. М. Наука, 1980.- Т. 13. С. 260-270.

44. Вдовин В.И., Долгинов Л.М., Зайцев A.A., Мильвэдский М.Г., Моргулис Л.М., Освенский В.Б., Югова Т. Г. Дефекты структуры в гетерокомпозициях на основе твердых растворов соединений АЗВ5 // Кристаллография. 1980.- Т. 25. № 5,- С. 1037-1044.

45. Бублик В.Т., Вдовин В.И., Долгинов Л.М., Дружинина Л.В.,

46. Зайцев A.A., Лапшин А.Н., Югова Т.Г. Исследование эпитаксиальных слоев GaxIni-xAsySbi-y выращенных на подложках (111) InAs и GaSb// В кн. Синтез и рост совершенных кристаллов и пленок проводников. Новосибирск. Наука. 1981,- С. 200-204.

47. Бочкарев А.Э., Дружинина Л.В., Красильников B.C., Лебедев С. Н., Югова Т.Г. Особенности формирования дислокационной структуры в эпитаксиальных слоях твердых растворов GaxIni-xAsySbi-y// Кристаллография. 1989.- Т. 34. № 1.- С. 176-182.

48. Вдовин В.И., Дружинина Л.В., Красильников B.C., Никонорова Т.В.,

49. Пшеничная А.Н., Югова Т.Г. Влияние различных факторов и состава твердого раствора в системе InAsSb на формирование дислокационной структуры // Кристаллография. 1989.-Т. 34. № 2,- С. 420-426.

50. Андреев В.М., Долгинов Л.М., Третьяков Д.Н. Жидкостная эпитаксия втехнологии полупроводниковых приборов. М., 1975. 320 с.

51. Уфимцев В.Б., Акчурин Р.Х. Физико-химические основы жидкофазнойэпитаксии. М., 1983. 221 с.

52. Deith R.N. Liguid phase epitaxial grow of gallium arsenide under transient thermal conditions // J. Cryst. Grow- 1970-7.1.69-73

53. Мильвидский М.Г., Пелевин О.В., Сахаров В.Б. Физико-химическиеосновы получения разлагающихся полупроводниковых соединений. М., 1968. 392 с.

54. Грачев В.М., Сабанова Л.Д. Методы и аппаратура жидкостнойэпитаксии. М., 1974. 41 с.

55. Woodall J.M. Isothermal solution mixing grow of thin GalnAs layers // J. Electrichem . Soc. 1981. - 118.1.150. - 152.

56. Rode D.L. Isothermal diffusion theory of LPE: GaAs, GaP bubble// J.Cryst. Growth.- 1983.-20.1.13-23.

57. Hsieh J.J. Thickness and surface morphology of GaAs LPE Lazer growth by supercolling, equilibring-cooling and twophase solution technigues// Ibid. -1977,-№ l.-P. 49- 55.

58. Kusunaku Т., Nakajima К. The effect of growth temperatures and impurity doping on composition of LPE InGaAsP on InP// Ibid 59.387.-392.

59. Иоффе А.Ф. Два новых применения явления Пельтье // ЖТФ. 1956. Т.26. С. 478-482.

60. Геворкян В.А., Голубев Л.В., Петросян С.Г., Шик А.Я.,

61. Шмарцев Ю.В. Электрожидкостная эпитаксия I, II // Там же, 1977. Т.

62. Вып. 6.- С. Z306-I3I3,13I4-I3I8.

63. Демин В.Н., Румянцев Ю.М., Кузнецов Ф.А., Буждан Я.М. // Процессыроста полупроводниковых кристаллов и пленок. Новосибирск, 1981.1. С. 67-73.

64. Хачатурян О.А., Авакян М.С., Аракелян В.Б. Влияние постоянноготока на процессы жидкофазной эпитаксии. Ереван, 1987. С. 57.

65. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизацияградиентом температуры полупроводниковых материалов. М., 1987.232 с.

66. Ое К., Sugiyama К. «Appl. Phys. Lett.», 1978, v.33, p. 449.

67. Болховитянов Ю. Б., В. И. Юдаев Начальные стадии формирования новой фазы при жидкофазной гетероэпитаксии соединений А3В5// Новосибирск: ИФП. 1986. ИЗ с.

68. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Николаева Е.А. Получение твердьк растворов методом зонной перекристаллизации AlxGai-xAs градиентом температуры // АН СССР. Неорганические материалы. 1975. Т. II. № 7.- С. Д65-П68.

69. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация

70. Лею AlxGai-xAs градиентом температуры // Кристаллизация и свойства кристаллов. Новочеркасск, 1975. Вып. 2. С. 90-92.

71. Лунин Л.С., Попов В.П., Салелкин С.И., Сушков В.П. Выращиваниеэпитаксиальных слоев AlxGai-xAs из жидкой фазы в поле температурного градиента //Там же. 1976. Вып. 3. С. 55-61.

72. Буддо В.И., Лозовский В.Н., Лунин Л.С. и др. Получение толстых эпитаксиальных слоев AlxGai-xAs методом зонной перекристаллизации градиентом температуры // Микроэлектроника АН СССР. 1978. Т. 7. Вып. I. С. 70-73.

73. Ратушный В. П., Мышкнн А. Л., Сысоев И. А., Разумовский П. И. // Кристаллическое совершенство пятикомпонентных гетероструктур AlInGaPAs/GaAs. Оптика полупроводников: Тр. междунар. конф.-Ульяновск: Изд-во УлГУ, 2000. С. 164.

74. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Кучерук В.П., Кеда А.И. Распределение Те и Ge в слоях AlxGai-xAs // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1977. Т. 13. №6. С. 952-955.

75. Лозовский В.Н., Лунина О.Д. Эпитаксия варизонных слоев

76. AlxGai-xAs в температурного градиента // Там же. 1980. Т. 16. № 2. С. 213-215.

77. Лунин Л.С., Лунина О.Д., Розенштейн Т.Е. Распределение арсенида алюминия в варизонных пленках AlxGai-xAs растущих в поле температурного градиента // Изв. вузов СССР. Физика.1982. № 9. С. 111-113.

78. Коваленко В.Ф., Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Лунина О.Д. Перераспределение примесей в слоях арсенида галлия, выращенных из жидкой фазы // Изв. АН СССР. Неорганические материалы.1983. Т. 19. № II. С. 1793-1795.

79. Jastzebski L., Lagowski J., Gatos H.С., Witt A.G. Liquid phase electroepitaxy. Growth Kinetics //J. Appl. Phys. - 1978.-48.12 5900-5919.

80. Жовнир Г.И., Захленюк H.А. К теории равновесной электрожидко-фазной эпитаксии твердых растворов AxBi-xC. 1985. Т. 55. Вып. 7. С. 1406-1413.

81. Wargo M.J. Witt A.F Determination of the prlties coefficient from currentinduced grow laers: InSb/melt //J. Cryst. Growth. -1984 -66. 289-298

82. Jastzebski L., Imamura Y.,Gatos H.S. Thikness uniformity of GaAs laers grown by Electroepitaxy//J. Electrochem. Soc. 1978. - 125.7.1140-1146.

83. Хачатурян О.А., Геворкян В.А. Влияние условий эпитаксиального роста наструктуру и морфологию пленок антимонида галлия // Молодой научный работник. 1975. № 2. С. 81-85.

84. Daniele j.j. Experiments indicating the absense of electrotransportation As and P during the epitaxial growth of films GaAs an GalnAs from liquid phase by peltier effect // J. Electrroche. Soc. 1987 - 124.1143-1144

85. Голубев JT.В., Ойченко В.М., Шмарцев 10.В. Скорость роста пленки в методе равновесной электрожидкостной эпитаксии // ЖТФ. 1982. Т. 52. Вып. I. С. 400-402.

86. Голубев Л.В., Новиков С.В., Савельева С.Н., Шмарцев Ю.В. Определение некоторых параметров раствора-расплава в электрожидкостной эпитаксии // Письма в ЖТФ. 1983. Т. 9. Вып. 11. С. 662-66

87. Abul Fade A., Stefanakos Е.К., Current controlled // LPE Growth - 1987.39.341-344.

88. Барчук A.H., Иващенко А.И. и др. Некоторые особенности контролируемой током ЖЭФ GaP из органического расплава // ЖТФ. 1979. 49. Вып. 3. С. 643-647.

89. Abul Fade A., Stefanakos Е.К., Collis W.J. Current controlled LPE Growth of InGaAs // J.Cryst. Growth. - 1981. - 54.297-282.

90. Крессел Г., Нельсон Г. Свойства и применения пленок соединений элементов групп III и V, полученных эпитаксией из жидкой фазы // Физика тонких пленок. М., 1977. Т. 7. С. 276.

91. Гуляев Ю.В., Дворянкина Г.Г., Дворянкин В.Ф. Молекулярно-лучевая эпитаксия перспективный метод получения интегрально-оптических устройств // Квантовая электроника. 1989. Т. 7. № 1,е. 5.

92. Eiller B.I., М.С. Pec J.R., Martin R.J., Tien Р.К. Room temperature operating of lattice matched InP/GalnAs/InP donblehe-terocyructures laser grow by MPE// Appl. Phys. letters. - 1988,- 33,- P. 44.

93. Селин А.А., Ханин В.А., Вигдорович B.H. Термодинамический расчет фазовых равновесии для многокомпонентных твердых растворов сэквиатомным катионно-анионным соотношением.// Докл. АН СССР. I960. Т. 252. № 2. С. 406-410.

94. Аскарян Т.Г. Исследование тетероеиетем на основе пятикомпонентных твердых растворов A3 В 5 . Дисс. канд. ф.м.наук. РГУ. 1989. С. 5-220.

95. Казаков А.И., Мокрицкий В.А., Романенко В.Н., Хитова JI. Расчетфазовых равновесии в многокомпонентных системах. М., Металлургия. 1987. С. 136,

96. Jordan A.S., Ilegems М. Solid liquid equilibrid for quarternary Solid Solution involing compound semiconductors in the regular solution approximation //. J. Phys. Chem.Solid.-1985.-v.36.-№ 4. -P.329-342.

97. Onabe K. Thermodynamics of tupe Ai-xBxCi-yDy III-V quartenary solid solution//J.Phys. Chex. Solids 1982.-V.43 -№ 11.-P. 1071-1086.

98. Stringfellow G.B., Green P.E. Calculation of III-V ternary phase diagrams :

99. GaAs and InAsSb // J. Phys.Chem. Solids.-1969. -V.30.-№ 10. P. 17791791.

100. Strihgfellow G.B., Miscibility gaps in quaternary III-V allogs // J. Cryst. Growth. 1982,- V.58.-№ 1. - P. 194-202.

101. Onabe K. Unstable region in III-V quarternary solid solutions composition plane calculated with strictly regulars solution approximation. Jpn. / J.Appl. Phys.-1982.-V. 21 № 6. - P. 323-325.

102. Onabe K. Thermodynamics of tupe Ai-xBxCi-yDy III-V quartenary solid solution//J.Phys. Chex. Solids 1982. - V.43 - № 11,- P. 1071-1086.

103. Пригожий И., Дефэй P. Химическая термодинамика / Пер. с англ. Новосибирск. Наука. 1966.- 510 с.

104. Jordan A.S. Activity coefficient for a regulir multicomponents solution //. J. Electrochim. Sol. 1982. - V.l 19. - № 1. - P. 13-124.

105. Jlegems M., Panish M., Phase equlibria in III-V quartenary System application InGaAsP//J. Phys.Chem.Solid. 1974. 35.409-420.

106. Стрельченко С.С., Лебедев В.В. Соединение АЗВ5. Справочник. М.

107. Металлургия. 1984,- 144 с.

108. Onabe К. Thermodynamics of tupe Ai-xBxCi-yDy III-V quartenary solid solution // J.Phys. Chex. Solids 1982. - V.43 - № 11,- P. 1071-1086.

109. Bhattacharya Pallab K., Srinivasa S. The role of lattice strain in thephase equilibria of III-V ternary and quaternary Semiconductor // J. Appl.Phys. Phys. 1983. - 54.9.5040-5095

110. Ishi Kavva M., Ito R. Substrate induced stabilization of GalnPAsepitaxial layers on GaAs and InP // Jap. J. Appl. Phys. -1984.- 22.-L21-22.

111. Panish M.B., Ilegems I. Phase equilibria in ternary system // Progress in Solid State Chemistry. N. U. Pergamon -1982. V.47.- P.39-83

112. Nahory R.E., Pollack М.А., Beebe E.D., De Winter J., Hegems H.

113. The liquid phase epitaxy of InGaAsSb and the importance of strain effects near the miscibility gapplly Electrochem. Soc. -1988,- V.125. № 7.- P 123.

114. Strihgfellow G.B. Calculation of ternary and quaternary III-V phase diagrams. // J. Cryst. Growth. 1974,- V.27.-№ 1. - P.21-34.

115. Strihgfellow G.B. Calculation of energy band gaps in quaternary III-V allogs // J. Electron. Mater. 1981.- V.10.-№ 5. p.919-939.

116. Glisson Т.Н., Haysez J.R., Littlejohn M.A., Williams C.K. Energy bandap and lattice constant contours of III-V quarternary allogs // J.

117. Electron. Mater. 1978.-V.7.-№ 2. - P. 1-16.

118. Седин A.A., Вигдорович В.H., Ханин В.A. Оценка устойчивости кристаллов при контакте с неравновесной жидкой фазой // ДАН СССР. 1983. Т. 271. № 5,- С. II74-II78.

119. Долгинов Д., Дружинина JL, Лыук П., Селин А., Фридентал Я.

120. Контактные явления при жидкофазной эпитаксии // Изв. АН ЭССР. Физика. Математика. 1984. Т. 33. № I,- С. 95.

121. Разумовский П. И. // Получение пятикомпонентных гетероструктур InxGaixASySbzPiyz для инфракрасной оптоэлектроники. Оптика полупроводников: Тр. междунар. конф.- Ульяновск: Изд-во УлГУ, 2000. -С. 150.

122. Лунин Л. С., Овчинников В. Н.,Столяров С. М., Разумовский П. И. // Особенности технологии получения многослойных гетероструктур на основе соединений АЗВ5. Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки.-. 1997,-№2.-С. 93-96.

123. Лунин Л.С. Возможности управления концентрационным распределением в твердых растворах AlGaAs в процессе зонной перекристаллизации градиентом температуры // Химия и химическая технология. Новочеркаеск. 1976. Т. 320. С. 41-45.

124. Миловидский М.Г., Освенский В. Б. Структурные дефекты в эпитаксиальных полупроводниках. М., 1985,-С. 160.

125. Коваленко В.Ф. Методы контроля эпитаксиальных слоев полупроводников переменного состава // Автометрия.- 1990,- № 6.-С. 5464.