Incorporation and activation of arsenic in single-crystal CdTe layers grown by metalorganic chemical vapor deposition

Акцепторное легирование мышьяком при осаждении слоев CdTe из диметилкадмия и диизопропилтеллура

“…Для всех кристаллографических ориентаций различимы три ступеньки легирования. Как и ожидалось [6,13], вхождение мышьяка в слои CdTe увеличивается при уменьшении соотношения ДИПТ/ДМК от 1.4 до 0.5. Изменение соотношения ДИПТ/ДМК в газовой фазе позволяет управлять эффективным соотношением Te/Cd на ростовой поверхности и переходить по условиям осаждения от обогащения Te к обогащению Cd.…”

“…Концентрация дырок в слоях, выращенных при отношении ДИПТ/ДМК = 1, увеличивается с продолжительностью отжига и достигает максимального значения p = 1 • 10 17 см −3 в течение 60 мин. Этот результат несколько выше значений, полученных в [11,12,15,16], и близок к рекордным значениям концентраций дырок p = (1−2) • 10 17 см −3 в легированных мышьяком эпитаксиальных слоях CdTe, полученных методом MOCVD [6,13,21,22]. Тем не менее доля электрически активного мышьяка в слоях CdTe, полученных с использованием ДИПТ (∼ 4.5%), существенно ниже доли в слоях CdTe, полученных ранее с использованием ДЭТ (10−85%) [6].…”

“…Этот результат несколько выше значений, полученных в [11,12,15,16], и близок к рекордным значениям концентраций дырок p = (1−2) • 10 17 см −3 в легированных мышьяком эпитаксиальных слоях CdTe, полученных методом MOCVD [6,13,21,22]. Тем не менее доля электрически активного мышьяка в слоях CdTe, полученных с использованием ДИПТ (∼ 4.5%), существенно ниже доли в слоях CdTe, полученных ранее с использованием ДЭТ (10−85%) [6]. Это может быть обусловлено прежде всего уменьшением концентрации вакансий теллура (V Te ) в решетке CdTe из-за использования менее термически устойчивого МОС теллура и, следовательно, большей вероятности встраивания As в катионную подрешетку.…”

“…Акцепторными свойствами в CdTe обладают некоторые собственные дефекты (например, V Cd ), а также примеси элементов I (Cu, Ag, Au) и V (N, P, As, Sb) групп Периодической системы. Элементы V группы имеют малые энергии ионизации (энергии ионизации N, P, As составляют 56, 68 и 60−120 мэВ соответственно [3][4][5][6], Sb -280 мэВ [7]) и заметно меньшие значения коэффициента диффузии по сравнению с элементами I группы, что делает их наиболее перспективными для управления электрофизическими свойствами CdTe. При этом энергии встраивания атомов N и P в кристаллическую решетку CdTe достаточно высоки и легирование ими в большинстве технологий осаждения представляет определенные трудности.…”

“…Курицын лять концентрацией собственных дефектов и изменять условия вхождения примеси в слои за счет использования разнообразных прекурсоров и их соотношений. В качестве источников примеси мышьяка в методе MOCVD применяют арсин и его производные [10][11][12], а в последнее время наибольшее применение находит трис-диметила-миноарсин (ТДМАА, TDMAAs, As[N(CH 3 ) 2 ] 3 ) [6,[13][14][15][16]. Это связано с его невысокой температурой распада (50% при 350 • С [17]), а также низким давлением пара, что обеспечивает лучший контроль уровня легирования.…”