Способ определения коэффициента диффузии Cr в ZnSe

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИВ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Левченко Владимир Иванович Барсукова Екатерина Леонидовна Постнова Лариса Ивановна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Способ определения коэффициента диффузиив , в котором напыляютна одну сторону пластины из , отжигают пластину в вакуумированной ампуле в течение шести часов при температуре 10431,0 С, охлаждают ее до комнатной температуры, затемраз, где 3-5, удаляют с указанной стороны слой пластины толщиной 6020 мкм,после удаления каждого слоя измеряют оптическую плотность пластины А и определяют коэффициент диффузиииз выражения 2,где 0 - поверхностная концентрация- координата вдоль направления диффузии- время процесса отжига,и затем определяют искомый коэффициент диффузиив соответствии с выражением Изобретение относится к области технологических процессов в полупроводниковой электронике и может быть использовано для определения коэффициента диффузиив, который используется в лазерной технике в качестве генерирующих сред. Известен способ определения коэффициента диффузии в условиях постоянной концентрации примеси 1, включающий диффузиюв пластину , построение концентрационного профиля хрома путем измерения оптической плотности по толщине 13546 1 2010.08.30 пластины с шагом 10 мкм, определение коэффициента диффузии методом подбора коэффициентов в уравнении Фика. Недостатком данного способа является трудоемкость процесса построения концентрационных профилей пластины и определения коэффициента диффузии. Наиболее близким решением к заявляемому способу является способ определения коэффициента диффузии 2, включающий диффузиюв пластинупри 906 С в течение 42 часов, удаление слоя со стороны диффузии толщиной 150 мкм и измерение оптической плотности до и после удаления слоя пластины, определение коэффициента диффузии по результатам первого и второго измерений оптической плотности по уравнениям, описывающим зависимость оптической плотности от коэффициента диффузии и поверхностной концентрации примеси. Недостатком этого способа является недостаточная точность определения коэффициента диффузии. Задачей изобретения является увеличение достоверности и точности определения значения коэффициента диффузиив пластину . Предложен способ определения коэффициента диффузиив , в котором напыляютна одну сторону пластины из , отжигают пластину в вакуумированной ампуле в течение шести часов при температуре 10431,0 С, охлаждают ее до комнатной температуры, затемраз, где 3-5, удаляют с указанной стороны слой пластины толщиной 6020 мкм, после удаления каждого слоя измеряют оптическую плотность пластины А и определяют коэффициент диффузиииз выражения 2 где 0 - поверхностная концентрация- координата вдоль направления диффузии- время процесса отжига,и затем определяют искомый коэффициент диффузиив соответствии с выражением. Новым, по мнению авторов, является то, что процесс отжига происходит в течение 6 ч при температуре 10431,0 С, толщина удаляемого слоя составляет 6020 мкм, процедуруопределяют коэффициент удаления проводятраз, где 3-5, и по формуле диффузии. Способ осуществляется следующим образом. Кристаллы исходного нелегированногоразрезаются на пластины толщиной 3,03,2 мм. Методом магнетронного распыления на пластину наносится пленкатолщиной 0,15-0,35 мкм, далее проводится термическая диффузия хрома в вакуумированных кварцевых ампулах при температуре 900-1085 С в течение 3-48 ч. После этого печь с ампулой охлаждают до комнатной температуры и извлекают пластину из ампулы. С поверхности легированной пластины удаляется слой со стороны диффузии толщиной 6020 мкм, после чего измеряется значение оптической плотности. Данная операция повторяетсяраз, где 3-5. Определяется коэффициент диффузиипосле каждого снятого слоя пластины по уравнению, описывающему зависимость оптической плотности от коэффициента диффузии и поверхностной концентрации примеси. И по формулеопределяют среднее значение коэффициента диффузии. 13546 1 2010.08.30 Примеры конкретного выполнения способа. В качестве исходного материала использовалась пластинатолщиной 3,2 мм. Методом магнетронного распыления в установке ионно-плазменного распыления УРМ 3.279.040 на нее наносилась пленкатолщиной 0,31 мкм, после чего пластину помещали в кварцевую ампулу, откачивали до давления 510-6 и проводили диффузию при температуре 10431,0 С в течение 6 ч. После этого печь с ампулой охлаждали до комнатной температуры и пластину извлекали из ампулы. Снятие слоя происходило методом шлифовки и полировки пластины с двух сторон абразивными порошками 28, 10, 5 и 1. Измерение оптической плотности образца проводилось на спектрофотометре -500. После первого измерения оптической плотности легированной пластины со стороны диффузии снимался слой толщиной 505 мкм, после чего образец опять полировался и опять снимался спектр оптической плотности. Определяли коэффициент диффузии хрома по результатам измерений оптической плотности по уравнениям, описывающим зависимость оптической плотности от коэффициента диффузии и поверхностной концентрации примеси. Значение коэффициента диффузии составило 1,4-10-8 см 2/с. Преимуществом заявленного способа определения коэффициента диффузии по сравнению с прототипом является то, что он обеспечивает получение значения коэффициента диффузии с меньшей погрешностью измерений и позволяет получить среднее значение коэффициента диффузии при проведении измерений на одном образце, что в свою очередь уменьшает временные затраты и трудоемкость процесса определения коэффициента диффузии. Источники информации 1. Ваксман Ю.Ф., Павлов В.В., Ницук Ю.А., Пуртов Ю.Н., Насибов А.С., Шапкин П.В. Оптическое поглощение и диффузия хрома в монокристаллах// Физика и техника полупроводников. - 2005.- Т. 39. -4. - С. 401-404. 2..-.,К.,,,.2// .. - 2002. - . 240. - . 176-184. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3