способ определения полярных граней полупроводниковых соединений

Формула изобретения

Способ определения полярных граней полупроводниковых соединений A^III B^V, отличающийся тем, что фотографируют каплю раствора на каждой грани монокристалла соединения, обмеряют краевые углы смачивания и сравнивают их между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии материалов электронной техники, в частности к способам определения полярных граней полупроводниковых соединений типа A^IIIB^V (InSb, GaSb, InAs, GaAs, InP и Gap) и может быть использовано для ориентации монокристаллических слитков и пластин.

Известен способ определения полярных граней полупроводниковых соединений A^IIIB^V методом дифракции медленных электронов [1], для чего исследуется зависимость интенсивности дифрагированного луча от энергии падающего пучка на различных гранях кристалла (III)A и (III)B.

Недостатками данного способа являются: необходимость иметь довольно сложное оборудование; невозможность применения способа для объемных кристаллов большой длины (не позволяет рабочая камера аппаратуры); невозможность использования в качестве экспресс-анализа; поверхности кристаллов для исследования необходимо специально готовить бомбардировкой положительными ионами аргона с последующим отжигом (для получения четкой дифракционной картины требуется несколько циклов бомбардировки и отжига).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, основанный на различной реакционной способности граней (III)A и (III)B [2] , который заключается в травлении полупроводниковых соединений A^IIIB^V в различных травителях и сравнении при этом скоростей растворения граней (III)A и (III)B.

Недостатками данного способа являются: при анализе происходит растворение полупроводников с соответствующим нарушением поверхностного слоя (покрывается ямками травления; для практического использования пластин полупроводников после такого анализа приходится вновь подвергать их различным видам обработки: шлифовке, полировке, травлению в полирующих травителях и т. д. ); при анализе ямок травления и идентификации по ним граней (III)A и (III))B под микроскопом требуется специальная профессиональная подготовка; требуется специальная аппаратура.

Изобретение направлено на упрощение способа определения полярных граней полупроводниковых соединений A^IIIB^V.

Это достигается тем, что фотографируют каплю раствора на каждой грани монокристалла полупроводникового соединения, обмеряют краевые углы смачивания и сравнивают их между собой.

Способ осуществляют следующим образом. Вырезанную пластинку от монокристалла, например, GaAs, предварительно подвергают шлифовке и полировке, последовательно меняя шлифовки от M 20 до M 3 (точно таким же образом можно готовить торцы слитка выращенного монокристалла). Промывают деионизированной водой и спиртом. Образец (в виде пластинки или слитка) размещают так, чтобы обеспечить строгую горизонтальность исследуемой поверхности. На анализируемую поверхность в центр помещают каплю специальной жидкости (пример использования таких жидкостей, найденных экспериментально, приведен в таблице) диаметром 3 - 5 мм (меньший размер трудно обмерять, а больший - ведет к расходу реагента, не повышая при этом точности измерения). Проводят фотографирование капли (можно для упрощения проводить проектирование увеличенного изображения на экран с последующим непосредственным измерением краевых углов смачивания) и после по негативам проводят измерение краевых углов смачивания. Переворачивают образец и повторяют указанный процесс для его обратной стороны. Полученные значения краевых углов смачивания на двух сторонах образца сравнивают между собой. Большие значения краевых углов смачивания соответствуют грани (III)A, составленной из атомов Ga (In, Al), а меньшие значения величины соответствуют грани (III)B, составленной из атомов P (As, Sb).

В качестве примера ряд значений краевых углов смачивания полупроводниковых соединений A^IIIB^V граней (III)A и (III)B приведен в таблице. В качестве смачивающих жидкостей использованы глицерин и этиленгликоль.

Предложенный способ обеспечивает определение полярных граней полупроводниковых соединений A^IIIB^V без разрушения исследуемых поверхностей. Для реализации способа не нужно иметь специальной подготовки и сложного оборудования. При реализации предложенного способ образец не разрушается и может быть использован для других целей, в том числе - технологических.