Московский Государственный

Технический Университет   им. Н. Э. Баумана

Калужский филиал

КАФЕДРА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ И МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Курсовая работа

по курсу:” Технология материалов электронной техники”

ТЕМА: ” Арсенид индия. Свойства, применение. Особенности получения эпитаксиальных пленок.”

                                                       Выполнил: Тимофеев А. Ю.

                                    Группа: ФТМ-71

                                                      Проверил: Кунакин Ю. И.

г. Калуга

1996 год

Содержание

Введение.                                                                                               3

Электрофизические свойства объемного арсенида индия.      3

· Зонная структура арсенида индия.                                                 3

· Оптические свойства арсенида индия.                                          4

· Подвижность в арсениде индия.                                                               5

Методы глубокой очистки индия и мышьяка.                           6

· Методы глубокой очистки индия.                                                  6

·   Методы получения мышьяка и его соединений высокой

    степени чистоты.                                                                              7

Эпитаксиальное наращивание арсенида индия

из газовой фазы.                                                                                                       7

·   Система In-AsCl₃-H₂ .                                                                        8

·   Система In-HCl-AsH₃-H₂.                                                                  9

· Система InAs-SiCl₄-H₂.                                                                      10

· Пиролиз МОС.                                                                                   11

Жидкофазная эпитаксия арсенида индия.                                  12

Молекулярно лучевая эпитаксия арсенида индия.                    13

Заключение.                                                                                         14

Список использованной литературы.                                          16

Введение.

Эпитаксиальный арсенид индия - перспективный материал электронной техники. Высокая подвижность электронов в арсениде индия прямозонная структура позволяют использовать его для изготовления высокоэффективных электронных и оптоэлектронных приборов, в частности быстродействующих транзисторов и интегральных схем, фотоприемных детекторов ИК - диапазона, инжекционных лазеров с длиной волны »3,5 мкм.

Однако широкое использование тонкопленочных структур арсенида индия сдерживается отсутствием полуизолирующих подложек в связи с малой шириной запрещенной зоны арсенида индия. Следует также отметить недостаточную механическую прочность материала. Указанные проблемы могут быть преодолены, по крайней мере частично,  при гетероэпитаксиальном выращивании арсенида индия. В этом случае, как правило, эпитаксию проводят на подложках арсенида галлия с ориентацией поверхности (001).

Значительное рассогласование параметров решеток арсенида индия и арсенида галлия 7.4% приводит при получении гетероэпитаксиальных пленок  арсенида индия и арсенида галлия методами газотранспортной и жидкофазной эпитаксии к формированию переходного слоя значительной толщины и к большей плотности морфологических и структурных дефектов. Это обусловлено ограничениями как физического характера, присущим данным эпитаксиальным технологиям, так и ограничениям, связанными с “ненаблюдаемостью” процесса роста.

Электрофизические свойства объемного арсенида индия.

Зонная структура арсенида индия.

Зона проводимости.

Арсенид индия является прямозонным полупроводником, у которого зона проводимости сферически симметрична и минимум ее находится в центре зоны Бриллюэна. Вблизи минимума кривизна зоны велика, вследствие чего эффективная масса электрона очень мала и равна m_e»0.026 m₀.

Зона проводимости имеет не-параболичную форму, кривизна ее уменьшается с увеличением энергии. Экспериментальные результаты подтверждают непараболичность зоны проводимости. Измерение эффективной массы на поверхности уровня Ферми, приведенное для образцов с различной концентрацией электронов, показало увеличение эффективной массы с ростом n-кол-личеством носителей заряда (рис.1).