ОАО «Гиредмет»:

В. С. Ежлов

А. Г. Мильвидская

Е. В. Молодцова

ОАО «Оптрон»:

М. В. Меженный

Проведено исследование свойств нелегированных монокристаллов антимонида галлия диаметром более 60 мм, выращенных методом Чохральского в кристаллографическом направлении [100]. Установлено, что снижение плотности дислокаций в крупногабаритных нелегированных монокристаллах антимонида галлия может быть достигнуто как с использованием известных технологических приемов в процессе выращивания, так и с помощью легирования изовалентной примесью (индием). Показано, что введение в технологический процесс выдержки при температуре, близкой к температуре кристаллизации, на стадии выхода кристалла на диаметр в течение 1 ч и термообработки в посткристаллизационном состоянии при температуре 650 ^оС в течение 3 ч позволяет достичь в нелегированных монокристаллах антимонида галлия диаметром ~60 мм значения плотности дислокаций (3—5) ⋅ 10³ см⁻². Установлено, что образование дислокаций в крупногабаритных монокристаллах антимонида галлия обусловлено двумя температурными диапазонами, о чем свидетельствует различная морфология следов дислокаций. Определены значения критических напряжений образования дислокаций в интервале температур 420—690 ^оС. Показано, что легирование изовалентной примесью (In до концентраций (2—4) ⋅ 10¹⁸ ат/см³) приводит к существенному увеличению критических напряжений образования дислокаций и, следовательно, снижению их средней плотности до (4—5) ⋅ 10² см⁻², что открывает перспективу получения крупногабаритных малодислокационных монокристаллов антимонида галлия.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Госконтракта № 14.513.11.0022.

1. Hvostikov, V. P. Termofotoelektricheskie preobrazovateli teplovogo i koncentrirovannogo solnechnogo izlucheniya / V. P. Hvostikov, O. A. Hvostikova, P. Yu. Gazaryan, M. Z. Shvarc, V. D. Rumyancev, V. M. Andreev // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2004. − V. 38, Iss. 8. − P. 988—993.
2. Levin, R. V. Termofotopreobrazovateli na osnove antimonida galliya / R. V. Levin, B. V. Pushnyi, V. P. Hvostikov, M. N. Mizerov, V. M. Andreev // Fotonika−2008: Tez. − Novosibirsk, 2008. − P. 86.
3. Danilova, T. N. Svetodiody na osnove tverdyh rastvorov GaSb dlya srednei infrakrasnoi oblasti spektra 1,6—4,4 mkm / T. N. Danilova, V. E. Zhurtanov, A. N. Imenkov, Yu. P Yakovlev. // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2005. − V. 39, Iss. 11. − P. 1281—1308.
4. Murti, M. R. 1.7—1.9 μm In_xGa_1−xAs/In_yAl_1−yAs light−emitting diodes lattice−mismatched grown on GaAs / M. R. Murti, B. Grietens, C. Van Hoof, G. J. Borghs // J. Appl. Phys. − 1995. − V. 78, N 1. − P. 578—580.
5. Alferov, Zh. I. Tendencii i perspektivy razvitiya solnechnoi energetiki / Zh. I. Alferov, V. M. Andreev, V. D. Rumyancev // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2004. − V. 38, Iss. 8. − P. 937—948.
6. Mil’vidskii, M. G. Fiziko−himicheskie osnovy polucheniya razlagayushihsya poluprovodnikovyh soedinenii / M. G. Mil’vidskii, O. V. Pelevin, B. A. Saharov. − M. : Metallurgiya, 1974. − 392 p.
7. Smirnov, V. M. Sobstvennye tochechnye defekty i mikrodefekty v monokristallah antimonida galliya / V. M. Smirnov, A. A. Kalinin, V. T. Bublik, A. G. Braginskaya // Kristallografiya. − 1986. − V. 31, N 3. − P. 345—349.
8. Mezhennyi, M. V. Kriticheskie napryazheniya i temperaturnye diapazony obrazovaniya dislokacii v monokristallah fosfida indiya i antimonida galliya pri vyrashivanii iz rasplava / M. V. Mezhennyi, A. G. Braginskaya, S.S. Shifrin // Mater. 9−go sovesh. po polucheniyu profilirovannyh kristallov i izdelii sposobom Stepanova i ih primeneniyu v narodnom hozyaistve. − L., 1982. − P. 102.