Способ получения легированных монокристаллов германия п-типа Советский патент 1982 года по МПК C30B15/04 

1

Изобретение относится к металлургии полупроводников и может быть использовано при получении монокристаллов германия л-типа проводимости.

Известен способ получения монокристаллов германия л-типа проводимости, легированных кислородом до конпентрации 5-7-10 ат. см, направленной кристаллизацией раснлава в атмосфере смеси инертного газа с кислородом при парциальном давлении последнего 4-6 мм рт. ст. 1.

Недостатком этого способа является невоспроизводимость уровня легирования кислородом до концентрации 5-710® ат. оптически активного атомарного кислорода и неоднородность распределения его в объеме монокристалла.

Известен также способ получения легированных монокристаллов германия я-тина проводимости вытягиванием из раснлава, покрытого слоем флюса, борного ангидрида 2.

Такой способ не позволяет получать легированные монокристаллы германия с концентрацией оптически активного атомарного кислорода на уровне 5-7-10 ат. см-.

Целью изобретения является поддержание вопроизводимого уровня легирования 5-7-10 ат. см-з оптически активным атомарным кислородом и повышение однородности распределения его в объеме монокристалла.

Сущность изобретения состоит в том, что легирующую добавку в виде двуокиси германия вводят во флюс в количестве 0,1- 2,0% от веса флюса при весовом отнощении смеси борного ангидрида и двуокиси германия к германию в пределах 4-8,3%. Пример. Шихту поликристаллнческого

германия весом 2,5 кг, легированного донорной примесью (сурьмой) до требуемой концентрации, обезвоженный борный ангидрид весом 100 г с добавкой двуокиси германия в количестве 1,5 г загружают в графитовый тигель диаметром 150 мм, который устанавливают в установку для вытягивания монокристаллов, расплавляют шихту, выдерживают расплав 5-10 мин, и вытягивают монокристалл из раснлава но

Чохрольскому на затравку, ориентированную в направлении , со скоростью 2 мм/мин при скорости вращения затравкн и тигля, соответственно, 30 и 5 обор./мин. Получают монокристалл германия /г-типа

проводимости с копцентрацией оптически активного атомарного кислорода 6,0-10 ат. см-з. Однородность распределения оптически активного атомарного кислорода по объему монокристалла составляет

(6±0,5)-1016 ат. см-з.

Зависимость концентрации оптически активного атомарного кислорода от содержания двуокиси германия в борном ангидриде и соотношения борного ангидрида и двуокиси германия к расплаву германия показана в таблице.

Однородность распределения кислорода по объему монокристаллов составляет ±5%.

Изобретение позволяет получать монокристаллы германия с воспроизводимым

уровнем оптически активного атомарного кислорода в пределах 5-7-10 ат. см-з как в объеме слитка, так и от слитка к слитку. Указанный уровень концентрации

оптически активного атомарного кислорода в монокристаллах германия л-типа проводимости способствует нейтрализации вредного влияния легкодиффундирующих рекомбинационных примесей и структурных

дефектов.

Формула изобретения

Способ получения легированных монокристаллов германия п-типа проводимости вытягиванием из расплава, покрытого слоем флюса борного ангидрида, отличающийся тем, что, с целью поддержания воспроизводимого уровня легирования

5-7-10 ат. см-з оптически активным атомарным кислородом и повыщения однородности распределения кислорода в объеме монокристалла, легирующую добавку в виде двуокиси германия вводят во флюс в

количестве 0,1-0,2% от веса флюса при весовом отношении смеси борного ангидрида и двуокиси германия к германию в пределах 4-8,3%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 298165, кл. В OIJ 17/18, 1969.

2.Технология полупроводниковых соединений. М., «Металлургия, 1967, с. 119.