Способ получения монокристаллов арсенида галлия

 

Использование: получение монокристаллов для электронной промышленности. Сущность изобретения: кристаллы выращивают методом Чохральского. После разращивания на расплав накладывают ультразвук частотой 5-10 кГц и увеличивают затем со скоростью 8-10 кГц на 1 см выращиваемого кристалла. Увеличивают выход кристаллов без полос роста, дислокационных ячеек. 1 табл.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕГПУБЛИК (я)s С 30 В15/00, 29/42

ГОГУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСОЮЗНАЯ

МИГА ЕЕ"ИИЯМ

СО

С> !

Д

С

С) (21) 4897868/26 (22) 29,12,90 (46) 23.04.93. Бюл. ¹ 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт материалов электронной техники (72) В,Г.Косушкин, С.Ю.Курочкин, О.А.Кизяев и Г,Н.Кожемякин (56) Авторское свидетельство СССР № 1365749, кл, С 30 В 15/00, 1985 (непублик.), Изобретение относится к технологии получения монокристаллов полупроводниковых соединений и может быть использовано в цветной металлургии и электронной промышленности.

Цель изобретения — уменьшение в монокристаллах малоугловых границ, полос роста и дислокационных ячеек, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения монокристаллов эрсенида галлия на затравку при постоянной скорости вытягивания и воздействия на расплав ультразвуковыми колебаниями вдоль оси роста, выращивание ведут при увеличении частоты ультразвуковых колебаний от 5 10 кГц со скоростью 8-10 кГц

3 на 1 см длины выращиваемого слитка. Выбор средств скорости изменения частоты обьясняется тем, что при скорости повышения частоты менее 8 кГц нэ 1 см длины монокристалла не достигается существенного увеличения выхода годного, при повышении частоты ультразвука выше 10 кГц на

1 см длины слитка экспериментально не от„.,5IJ„„ t810400 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ (57) Использование: получение монокристаллов для электронной промышленности.

Сущность изобретения: кристаллы выращивают методом Чохральского. После раэращивания на расплав накладывают ультразвук частотой 5.10 кГц и увеличивают затем со скоростью 8 — 10 кГц на 1 см вырашиваемого кристалла. Увеличивают выход кристаллов без полос роста, дислокационных ячеек, 1 табл. мечено повышения выхода монокристалла без полос роста, а работа генератора ультразвуковых колебаний при быстром изменении частоты становится менее устойчивой, чем при более медленном изменении частоты, Способ осуществляется следующим образом, В тигель установки выращивания монокристаллов загружают твердый арсенид галлия и флюс-оксид бора, на верхнем штоке закрепляют затравку, Камеру установки, в которой проводят выращивание монокристалла путем вытягивания его на затравку, герметизируют, откачивают атмосферный воздух и наполняют газообразным азотом до давления 1 атм, Загруженные в тигель арсенид галлия и флюс расплавляют, опускают в расплав затравку, проводят затравливание, включают ультразвуковой генератор с частотой 5 10 кГц и вытягивают на затравку монокристалл при постоянной скорости вытягивания при увеличении частоты ультразвуковых колебаний в преде1810400 лах 8 — 10 кГц на 1 см длины выращиваемого монокристалла. После исчерпания расплава в тигле монокристалл охлаждают и после остывания извлекают из камеры установки, Составитель В. Косушкин

Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Е. Полионова

Заказ 1422 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Выращивали монокристаллы арсенидэ галлия полуизолирующего по технологии

012000.00005 на установке "Астра".

В тигель установки загружали поликристаллический арсенид галлия массой 3000 г, флюс-оксид бора — 400 г, на верхнем штоке закрепляли затоавку. Камеру закрывали, откачивали до 10 мм рт,ст. и заполняли газо.образным азотом до давления 1 атм.

Загрузку в тигле расплавляли, опускали в расплав затравку, проводили затравливание и разращивание монокристалла до заданного диаметра после чего включали ультразвуковой генератор и дальнейшее выращивание вели при увеличении частоты ультразвуковых колебаний со скоростью 8—

10 кГц на 1 см длины монокристалла, Если ультразвук включали до затравливания, то годных кристаллов не получалось, так как они содержали малоугловые границы и имели более высокую плотность дислокаций (более 1 10 см ) по сравнению с допустимой техническими условиями, Включение ультразвука после затравливания и разращивания слитка обеспечивало высокое структурное совершенство слитков (плотность дислокаций менее 1 10 см боз лее высокий выход годных кристаллов по сравнению с прототипом).

Данные по примерам сведены в табли5 цу

Из приведенных данных видно, что в режимах, опредеЛяемых изобретением выход части монокристаллэ без полос роста увеличивается более чем в два раза по срав"0 нению со способом авторов прототипа.

Изобретение позволяет увеличить выход годных монокристаллов за счет увеличения частоты ультразвуковых колебаний.со скоростью 8 — 10 кГц на 1 см длины вытягиваемого слитка, Формула изобретения

Способ получения монокристаллов арсенида галлия, включающий затравливание, разращивание до заданного диаметра и вытягивание кристалла из расплава на затравку при воздействии на расплав ультразвуковыми колебаниями вдоль оси выращивания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения в монокристаллах малоугловых границ, полос роста и дислокационных ячеек, ультразвуковые колебания на расплав подают после разращивания частотой 5 10 кГц и при вытягивании увеличиваз ют частоту со скоростью 8-10 кГц на 1 см длины выращивэемого кристалла.