Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности к способам получения сульфида цинка, используемого в качестве материала для полупроводниковой техники и оптоэлектроники.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является получение ZnS из расплавленных солей. Недостатком данного способа является получение ZnS только в порошкообразном состоянии, вследствие высокой скорости протекания обменной реакции очень трудно получать ZnS в монокристаллическом виде.
Изобретение направлено на упрощение способа получения монокристаллических слоев сульфида цинка.
Это достигается тем, что процесс выращивания слоев сульфида цинка проводят из расплавленных солей ZnCl2 + KCl + CsCl. В качестве цинксодержащего элемента берут ZnCl2, а серу монокристаллы сульфида кадмия. Обменную реакцию проводят в условиях равнодоступности (в диффузионном отношении) вращающегося диска.
Способ осуществляют следующим образом.
Вырезанную пластину от монокристалла CdS определенного кристаллографического направления предварительно подвергают шлифовке и полировке. Промывают деионизованной водой и спиртом. Размещают образец (пластину) в графитовой обойме-держателе так, чтобы рабочей поверхностью была только одна плоскость пластины, совпадающая с поверхностью обоймы-держателя. В алундовом (кварцевом) тигле плавят предварительно приготовленную смесь (примеры ее составов приведены в таблице) в инертной атмосфере. Нагревают ее до температур 773-973 К и вводят в нее обойму-держатель, одновременно приводят ее во вращение со скоростью 200-300 об/мин (скорость вращения обоймы-держателя с образцом CdS зависит от размера обоймы-держателя с образцом; течение жидкости должно быть в ламинарном режиме), что позволяет получать одинаковую толщину пленки ZnS по всей поверхности образца. После определенной выдержки (примеры даны в таблице) образец вынимается из расплава солей, охлаждается до комнатной температуры и промывается бидистиллированной водой для удаления остатков прилипших солей. Осушается спиртом. Сульфид цинка, полученный в ходе протекания обменной реакции ZnCl2 + CdS _→ ZnS + CdCl2, имеет прочное сцепление с подложкой CdS и может использоваться как гетеропереход ZnS/CdS.
На основании проделанных экспериментов (см. таблицу) может быть рекомендован следующий состав расплавленных солей для получения слоев сульфида цинка: (80 мол. ZnCl2 + 20 мол. KCl) + 10 мол. CsCl. Это обусловлено тем, что обменная реакция для расплавов 1 и 2 протекает достаточно быстро, что мешает получению монокристаллических слоев ZnS (для расплава 1 получаются, как правило, поликристаллические слои). Для расплавов 4 и 7 скорость роста довольно мала, а из расплавов 3, 5 и 6 лучшим качеством обладают слои ZnS, полученные при использовании состава расплавов солей 5. Используя перемешивание, добиваются равнодоступности поверхности образца (условия отвода и подвода вещества к любой точке поверхности вращающегося диска (образца) одинаковы и не зависят от расстояния до оси вращения, также поверхности называются равнодоступными в диффузионном отношении).
Источники информации.
1. Денисов В. М. и др. Устройство для получения полупроводниковых соединений // Авт. свид. СССР N 1730871, кл. С 30 В 11/00, 1990 (ДСП).
2. Дубовиков Г.С. и Денисов В.М. Способ получения сульфида цинка // Авт. свид. СССР N 1646991, кл. C 01 G 9/08, 1991, бюл. N 17.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ИНЖЕКТИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЖЕКТИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ | 1992 |
|
RU2115270C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК СУЛЬФИДА КАДМИЯ НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ | 2017 |
|
RU2651212C1 |
| ФОТОКАТАЛИЗАТОР, СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА | 2012 |
|
RU2522605C2 |
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МО-99 ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ УРАНА | 1999 |
|
RU2154318C1 |
| ПРОСВЕТЛЯЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ | 1995 |
|
RU2097801C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА КАДМИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ | 2013 |
|
RU2526456C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ЗАМЕЩЕНИЯ PbCdS ПУТЕМ ИОНООБМЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПЛЕНОК CdS | 2019 |
|
RU2738586C1 |
| СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ | 1990 |
|
RU2023770C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОПРОВОДЯЩИХ РАДИАЦИОННО СТОЙКИХ ПЛЕНОК | 2006 |
|
RU2328059C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ПЛЕНОК СОЕДИНЕНИЙ ТИПА AB | 1990 |
|
RU2023771C1 |
Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности к способам получения сульфида цинка, используемого в качестве материала для полупроводниковой техники и оптоэлектроники. Сущность способа получения ZnS заключается в том, что сульфид кадмия в виде вращающейся монокристаллической подложки подвергают взаимодействию с хлоридом цинка в расплаве, содержащем, мол. %: 80 - ZnCl2, 20 - KCl и 10 - CsCl, при этом процесс ведут в условиях равнодоступности поверхности вращающегося образца. 1 табл.
Способ получения сульфида цинка, включающий взаимодействие хлорида цинка с сульфидом кадмия в расплаве, содержащем хлорид калия, отличающийся тем, что сульфид кадмия используют в виде вращающейся монокристаллической подложки и процесс ведут в условиях равнодоступности поверхности вращающейся подложки в расплаве, содержащем, мол.
Хлорида цинка 80
Хлорида калия 20
Хлорида цезия 10и
| Способ получения сульфида цинка | 1989 |
|
SU1646991A1 |
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
