Устройство для получения полупроводниковых структур Советский патент 1991 года по МПК C30B25/00 

|с

Изобретение относится к получению многослойных структур типа сверхрешеток. Цель - повышение производительности и упрощение устройства. Оно содержит реактор с фланцем вверху. В реакторе установлен каркас с закрепленными на нем сетчатыми полками, на которых размещены выдвижные пластины в виде колец, установленных на стержнях с возможностью поворота. На пластины располагают подложки. По оси реактора установлена газоподводя- щая перфорированная трубка. Проводят синтез многослойных структур с толщиной одного слоя 10 нм и общей их толщиной 100 нм на основе соединений ZnSe и CdSe. В устройстве, имеющем 25-ть сетчатых полок, размещают 3150 подложек. 3 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления тонкопленочных материалов и изделий, в частности многослойных структур типа сверхрешеток, различных гетеропереходов на основе полупроводниковых материалов.

Цель изобретения - повышение производительности и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - выдвижные сетчатые пластины.

Устройство содержит реактор 1, корпус которого изготовлен из нержавеющей стали. Сверху реактор 1-снабжен фланцем 2, в отверстии которого по оси реактора 1 установлена перфорированная трубка 3. соединенная со qpeflCTBOM подачи газов, включающим емкости 4, 5 и 6 с газовыми реагентами. Внутри реактора 1 размещен

каркас 7 с сетчатыми полками 8, расположенными в форме этажерки. Полки 8 снабжены выдвижными сетчатыми пластинами 9, на которых размещены подложки 10.

Устройство работает следующим образом. Подложки 10 размещают на сетчатых пластинах 9, которые представляют собой проволочные кольца, установленные на двух стойках с возможностью поворота. На каждом кольце размещают по семь подложек. В случае, если на стойках установлено три кольца, а на каждую из двадцати пяти сетчатых полок 8 помещают шесть раз по три кольца, то в реакторе, 1 размещают три тысячи сто пятьдесят подложек 10.

После загрузки реактора 1 производят откачку из него аргона с помощью форваку- умного насоса 11, открыв при этом вентили 12, 13, 14. Затем реактор вакуумируют при

помощи диффузионного насоса 15 до давления не выше 1СГ2 Па, при этом закрывают вентиль 14 при открытых вентилях 12, 13 и 16. Отключают форвакуумный насос 11 и напуск в него воздуха, открывают вентиль 14 при закрытом вентиле 16. Синтез многослойной периодически чередующейся структуры на поверхности партии образцов с толщиной каждого слоя по 10 им и общей их толщиной 100 нм на основе соединений селенида цинка и селенида кадмия начинают с напуска металлоорганического соединения цинка, открывая вентиль 17, закрывают его и открывают вентиль 16. Затем подают селенистый водород. Для этого из емкости 5 напускается газ,в трубку 3 открыванием и закрыванием вентиля 18 и открыванием вентиля 19. После напуска селенистого водорода откачивают избыток исходного реагента и газообразные продукты реакции до исходного давления, закрыв вентиль 19 и открыв вентиль 16. Перечисленные операции составляют один цикл химической обработки, за который на поверхности партии образцов синтезируется один монослой селенида цинка (,3 нм). Для достижения необходимой толщины слоя селенида цинка (10 нм) проводится определенное количество таких циклов (34 цикла). Для получения слоя селенида кадмия (10 нм) необходимо провести 40 циклов, оперируя вентилями в том же порядке 20,16

и 18, 19, 16. При открывании вентиля 20 производится напуск металлоорганического соединения кадмия. Вакуумирование проводится до исходного давления в промежутках между напусками. За давлением в системе наблюдают с помощью вакуумметра 21 ВДГ-1 с мембранным датчиком 22. На проведение одного цикла расходуется 2 мин времени, причем синтез проводится на поверхности практически мгновенно, все время затрачивается на открывание и закрывание вентилей и промежуточную откачку. Для получения многослойной структуры на основе селенида цинка и кадмия

общей толщиной 100 им необходимо провести вышеописанные 74 цикла пятикратно. Формула изобретения Устройство для получения полупроводниковых структур, содержащее реактор,

размещенные в нем соосно подложкодер- жатель в форме этажерки с подложками, веотикальную перфорированную трубку, соединенную со средством подачи газовых реагентов, и средство вывода газов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения устройства, этажерка сформирована сетчатыми полками, жестко закрепленными на каркасе и снабженными выдвижными сетчатыми пластинами для размещения подложек, а вертикальная перфорированная трубка установлена по оси подложкодержателя.

Фиг. 2

Фие.З