Легирующие примеси n-типа для соединения GaxIn (1-x) PySb (1-y)

Наибольшее распространение в качестве донорной примеси соединений A₃B₅ в технологии МОС-гидридной эпитаксии получил Si, как наиболее дешевый и простой в применении. Однако существует ряд недостатков данной легирующей примеси, основным из которых является ограничение в достижении высокого уровня концентрации носителей зарядов. В качестве прекурсора кремния используется моносилан, степень разложения на основные компоненты которого напрямую зависит от температуры в реакторной камере. В связи с этим для достижения высоких уровней легирования необходимо увеличивать температуру роста отдельных слоев, что приводит к увеличению диффузии между эпитаксиальным слоями, снижая качество отдельных гетеропереходов и готового прибора. Также для Si характерна самокомпенсация свободных носителей при достижении уровней легирования выше 5· 10¹⁸ см^-3, что приводит к необходимости поиска альтернативных источников донорной примеси, обеспечивающих возможность получения уровня концентрации носителей зарядов свыше 5· 10¹⁸ см^-3, сочетающегося с высокой подвижностью носителей.

Таким источником может является примесь теллура, которая активно применяется для легирования соединений на основе арсенида галлия. В кристаллическую решетку данных соединений теллур встраивается на место арсеникума, позволяя производить подстройку необходимого уровня легирования изменяя соотношение прекурсоров третьей и пятой группы. Прекурсором примеси теллура является диэтилтеллур, для разложения которого не требуются критические температуры, что позволяет в соединениях на основе арсенида галлия получать высокий уровень легирования более 1· 10¹⁹ см^-3 при невысокой температуре роста эпитаксиальных слоев. Также теллур обладает более низким коэффициентом диффузии, чем кремний при температурах характерных для эпитаксиального роста (при 600єС Te: D ~ 3· 10^-23 см^-2/c, Si: 2· 10^-16 < D < 2· 10^-20 cм^-2/c, в зависимости от уровня легирования) [3].

Физические и химические свойства DETe делают его привлекательным источником теллура. Диэтилтеллур остается в жидком состоянии до 136 єС, слабо взаимодействует с кислородом и водой. DETe может применяться как МОС-гидридной эпитаксии, так и в молекулярно-лучевой эпитаксии.

В настоящей работе приведены результаты исследования легирования эпитаксиальных слоев Ga_xIn_(1-x)P_ySb_(1-y) примесью теллура при различных соотношениях пятой и третьей группы, исследовано влияние сурьмы на вхождение теллура в кристаллическую решетку эпитаксиального слоя Ga_xIn_(1-x)P_ySb_(1-y) .