Сапаев И. Б. 1,2, Саъдуллаев С. О

Metodlar va Materiallar
Molekulyar nurli epitaksiya (MBE) usuli. Molekulyar nurli epitaksiyasi (MBE) usuli CdTe plyonkalarni o‘stirish uchun istiqbolli texnika sifatida tan olingan. Bu usul o‘ta yuqori vakuum va atom qatlami ostida molekulyar yoki atom nurlarining qizdirilgan monokristalli taglik bilan reaksiyasiga asoslangan atom qatlamli kristall o‘sishi texnikasi asosida ishlaydi [1-3]. Bundan tashqari, manba bug‘lanib ketguncha kerakli haroratgacha isitiladi, natijada molekulalar yoki atomlarning termal nurlari taglikka o‘tirishi uchun kamera ichida harakatlanadi. Binobarin, yuqori sifatli epitaksial o‘sishga erishish uchun molekulalar yoki atomlar taglik yuzasida bir xilda joylashishi uchun sublimatsiya asta-sekin sodir bo‘lishi kerak. MBE usuli boshqa kristall o‘stirish usullaridan nur oqimlarini aniq nazorat qilish, o‘sish sharoitlarini nazorat qilish va yuqori tozalikni ta’minlaydigan o‘ta yuqori vakuum muhiti bilan ajralib turadi. Ammo bu usul qimmat hisoblanadi.
Metall-organik bug‘ fazali epitaksiya (MOVPE) usuli. MOVPE texnikasi 1960-yillarning oxirida ishlab chiqilgan va u optoelektronik qurilmalar uchun yupqa qattiq qatlamlarni ishlab chiqarish uchun muhim sanoat texnikasiga aylandi. MOVPE, shuningdek, organometalik bug‘ fazali epitaksiya (OMVPE), metallorganik kimyoviy bug'larning cho'kishi (MOCVD) yoki nometalik kimyoviy bug‘larning cho‘kishi (OMCVD) sifatida ham tanilgan, xona haroratida kimyoviy moddalarga (bu holda suyuq kimyoviy moddalar) tayanadi, ular reaktor ichida tashiladi (tashuvchi gaz). Ushbu uslub, ayniqsa, keng ko‘lamli ishlab chiqarish ko‘p qatlamli geterostruktura qurilmalari uchun o‘sish texnologiyasi sifatida ishlab chiqilgan [2,16]. O‘tgan yillar davomida MOVPE monokristalli CdTe va HgCdTe plyonkalarini epitaksial o‘stirish usuli bo‘lib kelgan, chunki u past haroratlarda yuqori o‘sish sur’atlariga imkon beradi [16,4].
Izotermik yopiq-fazoda sublimatsiya (ICSS) usuli. Yarimo'tkazgichlar uchun epitaksial o‘sishning yana bir samarali usuli bu izotermik yopiq oraliq sublimatsiya (ICSS) usuli. Bu usul CdSe yupqa plyonkalar kabi II-IV birikmalarining juda yupqa plyonkalarini epitaksial o‘sishi uchun arzon narxdagi texnikadir [8]. Binobarin, bu uslub CSS usuliga o‘xshaydi, lekin ICSSdagi manbalar birikma manbalar o‘rniga elementar manbalar bo‘lib, manba va taglik o‘rtasidagi harorat doimiy saqlanadi. Boshqacha qilib aytganda, o‘sish izotermik bo‘lib, manba va taglik o‘rtasidagi bug‘ bosimining farqiga bog‘liq. Ushbu texnika yordamida plyonka qalinligini yaxshi nazorat qilish mumkin hamda past haroratlarda ishlaydi. ICSS ning ishlashi bir vaqtning o‘zida bitta manba elementini sublimatsiya qilishdan boshlanadi. Taglik birinchi manbadan olingan material bilan to‘liq qoplanganidan so‘ng, bug‘ bosimidagi farq yo‘qoladi, chunki o‘sayotgan plyonka sof elementning bug‘i bilan muvozanatda bo‘ladi. Keyinchalik, taglik ikkinchi element manbaiga o‘tkaziladi, ikkinchi bosqichda muvozanatga erishilgandan so‘ng sikl yopiladi. ICSS texnikasi [5-8] yordamida CdZnTe, CdSe va ZnTe/GaAs epitaksial qatlamlarining o‘sishini ko‘rsatadigan turli tadqiqotlar mavjud.
Yopiq-fazoda sublimatsiya (CSS) usuli. Yopiq-fazoda sublimatsiya (CSS) texnikasi nisbatan yuqori bug‘ bosimiga ega bo‘lgan materiallarning epitaksial o‘sishi uchun mos keladigan samarali va arzon tizimdir. Bu cho‘kma va o‘sish tezligi to‘rtta parametrga bog‘liq bo‘lgan tizimdir: manba harorati, taglik harorati, manba va taglik o‘rtasidagi ajratish va tizim bosimi [9]. 0,01 dan 4860 mkm/soatgacha bo‘lgan cho‘kish tezligining keng diapazonini ta’minlash uchun manba va taglik orasidagi masofa etarlicha yaqin (taxminan ~ 1 mm) bo‘lishi kerak [10,11]. Sublimatsiya sodir bo‘ladigan taglik va manba orasidagi yaqin masofa cho‘kma o‘sish sur’atlarini boshqa epitaksial o‘sish texnikasiga qaraganda ancha tezroq bo‘lishiga imkon beradi. CSS texnikasi CdTe polikristal plyonkalarining o‘sishi uchun, asosan, quyosh batareyalari tayyorlash uchun ishlatilgan. “Niqob”dan foydalangan holda CdTe/Si (211) Si (211) tagliklarida selektiv CdTe epitaksial o‘sishiga va CSS texnikasi bilan CdTe selektivlarini joylashtirishga Quinones va boshqalar erishgan [13]. Nanogeteroepitaksiyaga erishish uchun birinchi talab selektiv o‘sishdir. MOVPE yordamida Si va GaAs tagliklarida CdTe ning tanlab o‘sishi Chjan va Bhat [14] tomonidan ko‘rsatildi. Shunga o‘xshash ish R. Bommena va boshqalar tomonidan MBE usuli yordamida amalga oshirildi [12,15].
Vakuumda termik bug'lanish. So‘nggi bir necha o‘n yilliklarda amorf yupqa plyonkalar asosan bug‘larni fizik cho‘ktirish texnikasi bilan tayyorlangan. Vakuumda termik bug‘lanish (VTE) (1-rasm) ulardan eng oddiyi. Bug‘ qattiq yoki suyuq (erituvchi) fazani (bug‘latish) isitish orqali hosil bo‘ladi. VTE arzon, nisbatan sodda va katta maydonida cho‘ktirishga qodir. Hozirda VTE avvalgiga qaraganda kamroq qo‘llaniladi, ammo VTE As-Se, Ge-Se kabi yaxshi shisha hosil qiluvchilar uchun qulay usul bo‘lib qolmoqda. Chunki u arzon, nisbatan sodda va katta maydonda o‘stirishga qodir. VTE tekis panelli rentgen detektorlari (Belev va boshqalar, 2008), nanoionli xotira qurilmalari (Ag qo‘shilgan Ge-Se yordamida dasturlashtiriladigan metalizatsiya elementi), amorf selenni (a-Se) cho‘ktirishning hamda yupqa plyonkali to‘lqin o‘tkazgichlari (Madden va boshqalar, 2007) uchun qulay usuli hisoblanadi.
Ushbu ishda Si-CdTe birikmasi VTE texnikasidan foydalangan holda o‘stirilgan. Yuqorida aytib o‘tilgan adabiyotlarga ko‘ra, ushbu tadqiqotda taqdim etilganiga o‘xshash ish yo‘q.