Способ создания р-п-переходов в сложных полупроводниках Советский патент 1980 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к технолоТкк изготовления полупроводниковых приборов и материалов, в частности к способам создания р-п-переходов. Известны способы создания р-п-переходов путем предварительного облучения сложных полупроводников ионами одного из компонентов. Известен также способ создания р-п-переходов в сложных полупроводниках, например GaAs, заключающийся в нанесении диффузанта на поверхност бинарного полупроводника с последующим отжигом. При реализации способа на поверхность бинарного полупроводника напыляют тонкую (0,5 мкм) пленку, например Si, после чего отжигают при в течение 10 ч. В результате отжиг а происходит диффузия примеси и образуется р-п-переход. Недостатками известного спрсоба являются высокие температуры процесса, плохая воспроизводимость диффузии, зависимость от исходной дефектности материала. Кроме того, более низкая растворимость доноров по срав 1нению с растворимостью акцепторов за ггрудняет создание р-п-перехрдов для большинства соединений А В т.е. снижается универсальность способа. Целью изобретения является снижение температуры процесса и увеличение глубины проникновения примеси, а также формирование р-п-перехода на глубине 1 мкм. Поставленная цель достигается тем, что сложный полупроводник предварительно облучают ионами одного из компонентов, дозой, определяемой требуемой глубиной залегания р-п-перехода. Так, p-GaAs предварительно облучают ионами As энергией 100 кэВ дозой 10 см-а. Сущность способа заключается в том, что предварительно, до контакта с диффузантом, сложный полупроводник бомбардируют ионами одного из компонентов, входящих в соединение, после чего полупроводник отжигают в присутствии диффуэанта, мигрирующего по вакансиям в предрешетке другого компонента. Температура отжига при этом значительно снижается. Это объясняется тем, что возникают дополнительные вакансии, связанные с избытком одного из компонентов соединения.

Кроме того, по этой причине увеличивается глубина проникновения примесИо Изменяя дозу внедренных ионов, МОЖНО) (направленно изменять глубину проиикновения примеси. Чем больше доэа внедряемых ионов одного из компонентов бинарного полупроводника, тем больше вакансий а предрешетке другог компонента, а следовательно, и более глубокое проникновение примеси и залегание р-п-перехода.

Пример. Низкоомный кристалл р-типа GaAS с концентрацией ионизованных акцепторов 5Ю® см облучался ионами As с энергией Е 100 кэВ при комнатной температуре до дозы Ю см . Через трафарет, имеющий отйерстия диаметром 1 мм, на облученную поверхность в вакууме напьшялся слой Sn толщиной 0,5 мкм. Последующий отжиг в вакууме при температуре в течение приводил к глубокому проникновению олова и формированию р-п-переходов на глубинах 1 мкм.

Полученные пленарные р-п-переходы имели резкую обратную ветвь и коэффициент выпрямления при 1 В 10

Формула изобретения

1.Способ создания р-п-переходов в сложн1Ь1х полупроводниках, например GaAs, заключающийся в нанесении диффузанта на поверхность бинарного полупроводника с последующим отжигом, отличающийся тем, что,

с целью снижения температуры процесса и увеличения глубины проникновения примеси, сложный полупровод ник предварительно облучают ионами одного из его компонентов, дозой, определяемой требуемой глубиной залегания р-п-переходов.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью формирования р-п-перехода на глубине

1 мкм, НИЗКООМНЫЙ кристалл p-GaAs предварительно облучают нонами As энергией 100 кэВ дозой 10 см