Способ создания р-п-переходов в сложных полупроводниках

 

Союз Советских

Сециалнстических

Республик (61) Дополнительное к авт, св ид-в у (22) Заявлено 2603,.75 (21) 2117491/26-25 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Н 01 L 21/бб

Государственный «омнтет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150680. Em»+ е» Ио 22 (з) ПЖ 621. 382 (088.8) Дата опубликовании описания 130630 (72) Авторы изобретения

А.А. Гаврилов, Г.A. Качурин, Н..Б. Придачин и Л.С. Смирнов (71) Заявитель

Институт физики полупроводников Сибирского отделения

AH СССР (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ р — n-ПЕРЕХОДОВ В СЛОЖНЫХ

ПОЛУПРОВОДНИКАХ

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и материалов, в частности к способам создания р-п-переходов.

Известны способы создания р — и-пе.реходов путем предварительного облучения сложных полупроводников ионами одного иэ компонентов. 1Î

Известен также способ создания р — и-переходов в сложных полупроводниках, например GaAs, заключающийся в нанесении диффузанта на поверхность бинарного полупроводника с последую- 15 щим отжигом. При реализации способа на поверхность бинарного полупроводника напыляют тонкую (0,5 мкм) пленку, например Si, после чего отжигают при T=1000 C в течение 10 ч. В ре- 2О зультате отжига происходит диффузия примеси и образуется р-п-переход.

Недостатками известного способа являются высокие температуры процесса, плохая воспроизводимость диффу- 25 эии, зависимость от исходной дефектности материала. Кроме того, более низкая растворимость доноров по сравЬ нению с растворимостью акцепторов зарудняет создание р — и-переходов для большинства соединений А@ В т.е. снижается универсальность способа.

Целью изобретения является снижение температуры процесса и увеличе" ние глубины проникновения примеси, а также Формирование р — и-перехода на глубине 1 мкм.

Поставленная цель достигается тем, что сложный полупроводник предварительно облучают ионами одного иэ компонентов, дозой, определяемой требуемой глубиной залегания р-п-перехода.

Так, р-GaAs предварительно облучают ионами As энергией 100 кзВ дозой

10ôü cì-2

Сущность способа заключается в том, что предварительно, до контакта с диффуэантом, сложный полупроводник бомбардируют ионами одного из компонентов, входящих в соединение, после чего полупроводник отжигают в присутствии диффуэанта, мигрирующего по вакансиям в предрешетке другого компонента.

Температура отжига при этом значительно снижается. Это объясняется тем, что возникают дополнительные вакансии, связанные с избытком одного из компонентов соединения.

55О06"1 .

Формула изобретения

Составитель A. Чернявский

Редактор Е. Месропова Техред М. Петко Корректор В. Синицкая

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4286/53

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Кроме того, по этой причине увеличивается глубина проникновения примесв» Изменяя дозу внедренных ионов, можно направленно изменять глубину проникновения примеси. Чем больше доза внедряемых ионов одного из компонентов бинарного полупроводника, тем больше вакансий в предрешетке другого компонента, а следовательно, и более глубокое проникновение примеси и залегание р-я-перехода.

Пример . Низкоомный кристалл р-типа GaAS с концентрацией иониэованных акцепторов 5 ° 10® См облучался ионами Аа с энергией E = 100 кэВ при комнатной температуре до дозы

10® см . Через трафарет, имеющий от- 1$ верстия диаметром 1 мм, на облученную поверхность в вакууме напылялся слой Sn толщиной 0,5 мкм. Последующий отжиг в вакууме при температуре

6000C s течение 10 с приводил к глу- 20 бокому проникновению олова и формированию р-и-переходов на глубинах

1 мкме

Полученные планарные p — n-переходы имели резкую обратную ветвь и коэффициент выпрямления при 1 В = 104

1. Способ создания р-и-переходов в сложных полупроводниках, например

GaAs, заключающийся в нанесении диффузанта на поверхность бинарного полупроводника с последующим отжигом, отличающийся тем,.что, с целью снижения температуры процесса и увеличения глубины проникновения примеси, сложный полупроводник предварительно облучают ионами одного из его компонентов, дозой, определяемой требуемой глубиной залегания р-п-переходов.

2. Способ по п. 1., о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью формирования р-и-перехода íà глубине

1 мкм, низкоомный кристалл р-СаАь предварительно облучают ионами As энергией 100 кэВ дозой 10 см