Глава I исследование электрофизических свойств и Анализ методов получения пленок (ZnSe) Х (SnSe ) 1-х §

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)
CVD также известен как парофазная эпитаксия (VPE). Он включает осаждение твердого материала из газовой фазы. Отложение должно проводиться при давлении в диапазоне от нескольких атмосфер до высокого вакуума [1]. При приблизительно температуре окружающей среды газы-предшественники поступают в реакционную камеру и проходят или контактируют с нагретой подложкой. Чой [11] сообщил, что образование стабильного твердого вещества связано с диссоциацией и / или химическими реакциями газообразных реагентов в активированной (тепловой, легкой, плазменной) среде. Оборудование CVD состоит из трех основных компонентов:
Система подачи прекурсора химического пара
Реактор CVD и
Система обработки сточных вод газа
На рис. 2.3 показана схема процесса CVD. Полный обзор этого метода был описан в литературе [11]. Методика CVD включает в себя плазменные CVD и металлоорганические CVD (MOCVD) и другие.

Рисунок 2.3: Принципиальная схема процесса CVD.
Химическое молекулярно-пучковое осаждение
В отличие от существующих методов получения пленки SnSe и ZnSe разработанный в нашей лаборатории экономичный метод химического молекулярно – пучкового осаждения (ХМПО). Принципиальной разницей между ХМПО и методом молекулярно лучевой эпитаксии является то, что в первом случае процесс синтеза ведется в среде водорода или инертного газа при атмосферном давлении, а втором в вакууме не хуже 10^-7Торр.
Как было показано [83-89], новый и экономичный метод ХМПО имеет ряд преимуществ такие как:

1. 
   Процесс осаждения осуществляется потока газа при атмосферном давлении. Дорогое вакуумное и другая аппаратура не требуются, следовательно, этот метод является экономичным.
   
2. 
   Процесс осаждения контролируются на молекулярном уровня (10¹⁰-10¹⁴см^-2) позволяющее точно контролировать состав этих приборов.
   
3. 
   Скорость осаждения изменяется в широком интервале (10-10⁴А/сек).
   
4. 
   Пленки осаждаются на большую площадь (50см²) на существующей установке
   
5. 
   Легирование пленок осуществляется во время процесс роста.
   
6. 
   В качестве источника были использованы CdCl, что обеспечивает меньшую затрату энергетической емкости технологического процесса.
   
7. 
   Не используется токсичный газ.
   

Благодаря достоинствам этого метода, а именно – дискретному размещению источников компонент при их независимом нагреве и подаче газа- носителя через каждый из них, возможно легко получать пленки заданного состава, а значит и управлять их свойствами, в частности типом проводимости и концентрацией собственных точечных дефектов (СТД) выращиваемых пленок.

Рис.2.1. Схематическое изображение реактора устройства для получения слоев многокомпонентных соединений (а) и профиль распределения температуры в реакторе (в):

а) И_I  И_N – источники испаряемых компонент, К_I  К_N –контейнеры для источников, П и Д – подложка и ее держатель, Э – тепловой экран, d_ПКО – диаметр ПКО,  - толщина приведенной пленки;
в) Т_I  Т_N, Т_П, Т_, и Т_ПКО – температуры источников, подложки, на границе приведенной пленки и в ПКО, Т_К – критическая температура кристаллизации материала.
На рис.2.2. представлена экспериментально установленная температурная зависимость скорости испарения элементарных компонент Cd и Te. Энергия активации 23-28 ккал/моль, определенная из наклона этой зависимости существенно не отличались друг от друга и соответствовали теплоте испарения элементов приведенной [90]. Экспериментальные точки соответствуют режимам синтеза вышеуказанных пленок. При этом поток поступающих из источника молекул, вычисленный из выражения
(2.1)
составлял 10¹²- 10¹⁶см^-2сек^-1. В результате был обеспечен прецизионный контроль с соотношением компонент парофазной смеси и следовательно составом конденсируемых пленок.