Регистрация / Вход
Прислать материал

Коэффициент диффузии фосфора в германии на границе наногетероструктуры In0,56Ga0,44P/Ge

ФИО: Турутин А.В.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к. ф.-м. н., Кобелева Светлана Петровна

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: МПЭ-14-1

В работе исследованы особенности диффузии фосфора в элементе первого каскада многокаскадного солнечного элемента на основе наноразмерных структур АIIIBV/Ge. Диффузия фосфора в германий p-типа используется для формирования первого каскада многокаскадных солнечных батарей. Целью работы является определить коэффициент диффузии фосфора (DP) в германии методом Зауэра-Фрейзе. Было проведено сравнение величины DP, полученной методом Зауэра-Фрейзе и методом координатно-зависимой диффузии. Образцы для исследования были получены методом МОС-гидридной эпитаксии на реакторе Veeco E450 LDM. На германиевую подложку ориентацией (100), легированную галлием (NGa=1018  м-3), на первом этапе из газовой фазы проведена диффузия фосфора в течении 2,5 мин. Величина потока фосфина 600, 800 и 1200 см3/мин. Температура проведения процессов 635°С. Профили распределения элементов получены методом вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) на установке PHI-6600.

Оба метода расчета дают три характерных области, в которых поведение DP заметно отличается: у границы гетороструктуры в p-области (Nga > NP) растет, выходит на насыщение и слабо меняется в n области ( Nga < NP), затем падает за границей основного p-n перехода.

Максимальный коэффициент диффузии фосфора, полученный методом Зауэра-Фрейзе, DP = 1,1 10-11 см2/с, заметно превышает значение, полученное методом координатно-зависимой диффузии (DP = 10–12 см2/с). Это свзано с тем, что в последнем помимо диффузионной компоненты потока атомов фосфора учитывается также дрейфовая компонента потока, направленная в ту же сторону, что и диффузионная. Максимальные значения DP по литературным данным (вакансионная модель) при 635°С равно 3,6 10-14 см2/с, т.е оценки по модели координатно-зависимой диффузии представляются более реалистичными. Физические причины зависимости DP от расстояния до гетерограницы обсуждаются.