Разработка методов исследований и свойства диодных структур на основе узкощелевых полупроводников А4В6 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК УССР и нет ИТУТ ПОЛ У П РО вод н и ков

На правах рукописи

ЧОПИК ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ

Разработка методов исследований и свойства диодных структур на основе узкощелевых полупроводников А4В6

. 01.04.10 — физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Киеи 1090

Работа выполнена в Институте полупроводников АН УССР

Научные руководители: Лауреат Государственной премии УССР, доктор физико-математических наук, профессор Сизов Ф. Ф., кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Тетеркин В. В.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Дмитрук Н. Л., кандидат физико-математических наук Чишко В. Ф.

К 016.25.01 в Институте полупроводников АН УССР (252028, Киев, пр. Науки, 45).

Ученый секретарь специализированного совета доктор физико-математических наук,

Ведущая организация: Институт прикладной физики АН МССР

Защита диссертации состоится

в

лас. на заседании специализированного совета

ведущий научный сотрудник

ВАСЬКО Ф. Т.

ОЕЦДЯ КА?ЛКТ2?КС'П:КЛ ?ШУШ \т;туплъность тс-';;. Полупроводшжовне тзердаэ рзстзсра

гли.ии

"¡-з^Зп-./Ге ксгользузтся ,д-~д создания на их основе ¡ртоприсо.гн:':: и нидекипоннъд; дазероз !Э диапазона. Диодм л годсрспзро-

хоздт на седово здпдзакгг опзод>:\хс-чн;ти прдхдад^оЛ д хдучтдд; нн-тзр-зс. В пзрсуз очередь ото связки? с сгаосггрл?:»?. простотой изг'отоплешк диодов ;Лег:л:;:, и-; -'¿издол стси-тстт по орзпнсн:до ■1 р-п-пзрозодзгк;, а тапао «а~?п:с:.; прпггдигпглгдюй гос?.'о~дссти создания игстрсдоистпугзк фотоприемннкез. На основа гетеропереходов могут бпть реализована одиночные и гногесягнектяне фо?спря-едддпш с наиболее высотой эв&язшжщ обнарулггелыюЗ способностх Для успешного и целенаправленного редонхя задач создания с-"-топриемнияов и лазеров на основе Рз^^г^Те необходгд.'о исследовать никро- и макроскопические характеристики структур с цельп определения влияния технологических условий изготовления дг.одоз на их параметры. Следует отметить, что свойства грзпзш раздела в структуре« па основе Рвт 5гц,?е практически не исследована, поэтому во многом не ясны причины деградации параметров фотопри-емгшков в процессе их эксплуатации и хранения.

Литературные сведения о физических; свойствах диодов ПЬттяи на Рв^Эм^Те, микроскопической структуре граница раздела, влияния технологических резашов обработки поверхности и условий нанесения металлов на свойства диодов косят фрагментарный характер.

Несмотря на относительную простоту изготовления диодоз Попки, механизмы формирования барьеров во многом не я ста, что обусловлено едокностья процессов гтронехедгашех на границе раздела. В большинстве ранее опубликованных работ исследовались диоды приготовленные на химически тразденкнх поверхностях С II Рохъ поверхностного окисного слоя в формирования барьеров Шоттки на РзГе не исследовалась. При определении высоты барьеров з указанных диодах путем измерения барьерной емкости бка получены значен:« превеессдязие сирину застреленной зоны. Б диодах, приготовленные на сколах г. сверхвысоком вякуукв, значения но превосходили - Из отого сдерет, что глсотз барьеров 1?$ з диодах Пост:-::; н'о телдурздя свияса мехе? записать от способа их псяготсглкглл. Что каезедел гетеропереход::з ко основе го -.'зл.;,-'гнтезес .тзехстддл.'ег ;;:до:;ьаз дачеодзэ зтод:?"' ночоа гегеро переходи: .1 шрч гзездзге раствора ?зГет^. з этой ехтчзе ннеетоз о бздздсЛ огэде-'V'''-

игг^снсг;: Гссерзпсре&с-доз не привело судастеев-

^¿рак-ерле т;;х го сравнаякз, напр^/ор, с гетер гзрясогг.гл ?еЛ/Т-2!_:Дпх1'5 ££3 . Ио-га скгагеожьнэй дат

о;-» ¿_- . х-^ованьой сгвосятешю высокой температурой процесса вадксфсзиой опнталсы; Т сг 500°С. на границе раздела о--рсзовызедксь варкзокаш слои толдлно!; до 10 мш, что в консчксл: итоге приводило к невзоыоккоет;; использования гетеропереходов б качестве йС-фогопркеьшков на область длин волн —10 ьтсн. Отсюд возникает необходимость шнека оптимальных путей улучшения харь ктерлстш: гетеропереходов.

Из з^есказанного слезет актуальность темы диссертационно работы на*: с научной, так и с прикладной точек зрения.

Цель работ;? - исследование механизмов формирования барьера Псттки в путем изучения влияния технологических реки

не в изготовления диодов аа их макрохаршстеристики, возможности стабилизации характеристик диодов путем соответствующей сбрабоТ' г;; поверхности к легирования объема полупроводник:;, а такие исследование макроскопических характеристик гетеропереходов полу-(¿енщх методогл молекулярной эпитаксии, при температурах значительно более низких по сравнению с методом киднзфазной эпитакск:

Научная новлзна:

1. Установлено, что грапипа раздела метаял-р&Те имеет елок-ну:« :.гккро структуру, обусловленную процессом анодно-механическсй полировки» а такке.взаимной диффузией металлов и компонент полупроводника. Особенность микроструктуры границы раздела и свобод' ной поверхности подложек приготовленных методом аь.одно-механиче кой пояиревю; ЯБДяется обогащение теллуром.

2. Показано, что путем объемного легирования подлокек РвТе ¡5 удаления нарушенного слоя с помопыо анодно-механической полировки в дшгзьстеской ячейке искно уменьшить процесс взаимной ди: фузии металлов П коыпонзкт полупроводника, что позволяет изготи-екть диедьг с оагносаташга резкой металлургической граншей раздала (£¿-£.0 А) л лоБ^ггхть сггйагькость их электрических харек-теркстак.

3. Установлено, что дысс-та барьеров Шзттки ка РьТе не за пи скт от работы вжода кетадлэв ( Си. , 7п. ,Яи. ), конгектра-1Г,ж носителей тока в подлогках и определяется поверхностны»,!!'. слетокга:я«й ка границе раздела, происх;~ден:;е г. гери; првгдаячти

тзльно связано с методом обработки посерсностч подлога;:.

4. Установлено, что высота барьеров Еотткь на РзТе ко завп-сит от химической активности металлов» но паи одинаковое условиях иогосовкекия диодов же электрические харакяерчетлкя гзгяю га:: иакесетгл хпмзчеекк неактивных металлов.

5. Найдено, что основной вклад в механизмы гокопрохоанбнш: п гетеропереходах Рп^^п^Те/РвТбу язгэтовлевтак метода: 1 молекулярной опитзкс'.ш и интервале температур Т = 30*140 К вносит дкффузлекшй п генерадионко-рекоглбинациокнкГ? ток, причем увэ-лдченке вклада дяффузиокшй соетаплякшзй присоли? к росту дифференциального сопротивления гетеропереходов.

Практическая ценность работы:

1. Изготовлены диоды Иоттки на основе легированного примеся-,:к третьей группы теллурида свинца при использовании в качестве^ /еталлов 1и, Ся, Аа, Ад шэюаих произведение К0А - 1-Ю" Ом-о/", что позволяет создавать на кх остове приемники КК излучения - на область длин волн 3.5 т 5.5 нем работающих в региме ограниченном алуктуацияш фонового излучения.

2. Методом оке-спектрометрии исследована граница раздела а уюдах Шоттки и установлено, что при соответствующей обработке юрерхностн легированных лодлояея ^вТе мокко получать диода с тезкой границей раздела ( с!. ~ 30 А ) и более стабнлькжт харак-:еристиками нежели при использовании нелегированкого теллурнда :винпа.

3. Исследованы механизмы токопрохождения в гетеропереходах 6^*0 2Те/п-РвТе£ С5' нзго5,°вленкък методом моленуляр-

кмЧ опитаксии. Установлено, что поверхностные токи ограничивают ',я:М;ерен,-\кальнсе сопротивление гетеропереходов при температурах 4 30 К, что позволяет достичь при Т=77 К значений произведения '0А. - С> См - см"" и создавать на основе указанных гетеропереходов Ф*«ктивине прие-пика ИК излучения на-область длин-волн 84-12 икм, :лг'Отакппе в режнт ограниченной флуктуациями фонового излучения.

4. Гаора^^тан хзрзктериограф для исследований ВАК к ВЗХ, а ■аьг-:е их произэоднкх в дгадних структурах: на основе узкезезевкх : "лупре?гдкнк:з с относительно бсльпкгяг токами утечек я швнна ^.ЧЬаренннальными сопротаадешяш.

АТ^-Дгеге юаботи. Гснл-гае результаты док-адззгЕгсь на 'счлунаргднг-г-:, веесовзня:: и рс-епублл'.саксжгх конберещияе. Из иа~ ддссортадгн! олуелнкезгно И ргбег.

Из реп;ту гктсятс?:

1. Результаты иссгедовгшЫ граница раздела в дисдох Шттаи на сснове РгТе к обоснование выбора технологически ренимсв обра-То тки поверхности лодяс?.:ея и хк хегирсБшия-для стабилигасил свойств дкодои.

2. Результаты хсскедоваиий механизмов токопрохэздегсш в диодах £сттки на основе РвГе.

3. Результаты исследовагий ;,:оханизмов токопрохокдения к параметров гетеропереходов р-Рв^^Яг^ зТе/п-РвТед 92^е0 08 изг0~ то ел емких методом молекулярной эпптаксни.

4. Разработка и изготовление характериогр-офа для измерений всдьтампергагс и вольтфарадных характеристик, а такке их производ-\x-jx в диэдньк структурах на основе узясцелевых полупроводников.

СОДЗЯЬУЖ РАБОТЫ

Ддссертшия состоит г:з впадения, четырех глав и заключения. Во введении обосновывается актуальность геьгы диссертационной ра~ ослч:, формулируется пзль исследований, 'научная новизна к практическая ценность полученных результатов, приведены сведения' об а о пронации работы к перечислены пояснения выносимые па заякту.

Лесяея гя&ва диссертации посьяаена обзору литературы. Основное вкиюнне в ней уделено кехзназиам фэргятровения барьеров 1Ьт-'лж на теязурарге сызша, а галке кезгакиг'до» токопрохоздешя в диодах. Анеяизируэтся результаты измерений высоты барьеров Шоттки рвззячнааи и&тодшл. В этой главе анализируются танке механизмы токзпрохогдешк б гетеропереходах на основе Рв^ йи^Те, причины, лркводлипе к догродацак переходов и ограничивающие величину диф-¿••ерендкального сопротивления. В этой главе приводятся данные по ,г.;о::ко-х1!1.стес1-31м свойствам твердых растворов Рв2 Тс. Кратко. ¿.нслнзяруктся мехьккгда рассеяния носителей тока и механизм« ре-кс;.5бинагд;к неравнопескок носителей. Уделено такг;е внимание результатам исследований поверккостнцх состояний, объемным дефекта»; л «ш$!5:к~'ьа да^узии пр;:;.;осей и собственных компонент г.олу-прогадлива.

В закзчекяз глеш оор:.;ул1фуатся ссиовкыз вели- к задачи диссертационной работы.

Во второй глсре приводится описание разработанного овторж ддесертгоионкой работы характершграфа для исследований вольт-амперкьк к вольтфердшшх характеристик, а тагае кх производных

структур па узхгавлозък :к.~угг:оззд¡ :r,''.vrrrc гольно гнг.'гсгил дафреронодальнсго :: :у.:У:\

ТГ:;ГЛ утрчет*. l\r/.v;0 ТОГО, ИЗ-'ЗД СОЛ"¡ал™".;' С

,7- - ГО ; i: : 2 : .кзг:-'" ::vv\: : г.'",

У:стпзу:У - - . yyy.'

s i сссг.гдз

д.-в По ил РгТо. Пел лсготснлэи::;; "¡от- з

нсп.зльсозлллпь MOHJir^íc.i'a.i.TM с- : rr— -iï*.::lí • л-

г;:- Длл зго

ГзГе э^е:,:ентов тротьей группу партегд^-счсг-'; с-*

G« i! TI. элакт^от:::!;*^:;:::^ 'Хз7У.У~.<:У - тс/

яар.п?»грнь:э » сазискусстя :ícc.rrs~3Ü vc~a п "г.с

п ;з.г"'"Кос':и - и rz-'ca"v.-J. п йазиснг-эст:: от стгтгт

hp;¡:*ócít з подгохкйк.

Поверхность ítoz-'s-ses госсгзлзсь " акс::чо-:'2:;.~н::~ее-

гггй по":соекм з д:-:н:г-:;"2с:-:о:,< етгГге нзпосрздстзсккэ послэ •пгческсй per er::':::'. л. Тсгглг'на удллглпгого с:::.-:: э-сч ссстаг—

zzzs примерно SDOvSOO кгш.

После пригоговлекля подлоге- их поверхность анализировалась :?етсдом ose- спептроскопки. Распределение элементов по глубине бклс псдузепо из изнерений -оае-спектров при помойном етравлнва-поверхности иона;-,;;: аргона со скоростью ~ 7 А/шв. В результате было установлено, что поверхность РвТе после хишко-механичес-::сй пслировлк сильно обогащена теллуром (отноиенис Те/Ps ка поверхности достигало 10), что указывает на возможность преобладания в окисвом слое ТеО^. Было найдено, что толщина окисного слоя составляла 20*30 А , Огновение Те/Рв выходило на значение, соот-ъесствузпее обьецу полупроводника, на глубине ~ 40

При «зготовкеши д*гадов Еоттки важным является выбор металлов. При огой принимались во пашете два основных фактора: в-:-первых, работа выхода электронов из металлов и, во-вторых,возможность вступления металлов в реакции химического взаимодействия с Еомпоизнтггмя полупроводника .к окислом ка его поверхности.Исследовались свойства диодов Шоттки при использовании в качестве металлов иеди к иадкя. Оба металла образуют выпрямяяюзие контакты с р-РвТе. Работа выхода обоих металлов удовлетворяет условию iv <■ X pBTi.> рБТе = 4.6*0.05 оВ - энергия электронного

сродства теллуркда свинца. Однако, индий вступает в реакции об-ненкого взаимодействия на поверхности полупроводника, а медь не должна. Вок.ю2шсть протекания химических реакций обменного взаимодействия была оценена на основании, стандартних значений эн-талыши к знтропли образования РвТе к возможных продуктов реакций. Зкспержлзнтально химические реакции в системе In/РвТе были исследованы ранее в работах £3,4] . Отсутствие реакций в система С;:/?вТе била установлена в настоящей работе. Для этого изучалось распределение элементов ш границе раздела в диодах Ёоттки Си/р-РвТе посредством измерений оке-спектров при послойном страв-ясвашга ионами Az'1' . Как к на свободной поверхности РвТе, граница раздела брла обогдаона теллуром. Наблюдалось такие увеличение концентрация кислорода, что указывает на возможность преобладание в составе оплела TeCg. Б то ее время кривые распределения элементов ва гратпзде рггделз указывает к с отсутствие каких-либо соеди-«гда с zomouezrsvz полупроводника. Из-за взаимной диффузии а «такте eokkohsh? полупроводника (Рв и Те) граница раздела Сила разг.ьгга па глубпву ~15С А при использовании в качестве под-rcssK легированного гаазкеи vezsypiRZ сшыиа. В то ze spew, при

использовании з качестве подаюяек р-РвТс-:1£ раг>яг?лз гракпга

раздела не превышало 30 I. Из исследований концентрационных зависимостей постоянной Холла л величины параметра ретзетки а з гогго-кристалличесхих подложках» легаровашпк тзлл!е:.т» било установлено, что примесные ясны располагкэгся п узлах розетки, зансдзл при этом ноны Рз2+. При введения ггринзспых центров з количестве,сравнимом с кокцонгродазй дырой в пелогирозеннои РиТе rjpacesrrfOM прл тех ;::з условиях, пони Т?+ згнпявэ?» з основное, сананпгкз угли релеткп. Посхолысу ионный радвус 1С* несколько прези-заа? гокштЗ радиус Рв2+, диффузия примеси при тениературе изготовления диодов Ооттки (Т - SCO К) сильно затруднена, так :г.е хаи будет затруднена санод:гффу?ия cnur.ua :s металла (Си). 3 ссгенуиноети зто прхгсгзт г рзр-лированжэ резкой граияга раздела в диодах Еоттии С*л/р-РзТе. Напсоткв, путей исследовании злсхтрзфнз'дческих езойсгв, постоянной решетки в зависимости от содерг.анпп пргазск, а тайне распределения принес« в подлетах с псчосьа рзиттсяотзского пнхреапализз сало установлено, что 6а в подлохках размотается неравномерно, образуя обогащенные легирукдим металлом вхД'лчения. Посхолъху оезов-нг-тм механизмом диффузии ирг,несен, нотзлдоз, использугодкен для изготовления диодов Потаен, и с диффузия 5 Рв является диффузия по вакантный узлами реяетхи, это прязеди? и меньшему раз-'утнз грапи-i>? раздела прн легировании подложек таллием. Существенно тахх.з то обстоятельство, что деградация соойстз диодов Осетин изготовленных на подлонхах р-РзТе:Са в процессе :сс хранения при комнатной температуре происходила значительно бкетрее нзг.елл при использовании р-РвТе:Т2.

В настоляей работе высота барьеров Шоттки била определена из измерений барьерной емкости 'и спехтральньг-; зависимостей фотстоха по методу Фаулера. При использовании подложек p-PsTezGa зысотз барьеров изменялась в пределах-от'0.175 зВ до'0.28 зЗ прн Т=?7 5. При использовании з качестве подлеr.es монокристаллов р-Рз?е:7£ практически во всех диодах значения f* не прзтдпзалп значения Eg = 0.22 зЗ. Одной из возкоешх причин большего разброса знзчз-ний (^¡Ь в диодах на легированных Са подлогах тедлурида езинна может -быть отмеченное внтз отсутствие р-ззхой метадлургичеслс:! границей раздела. 3 результате процессов ззагп.шой диффузии за границе раздела могут образовываться дзоЛнкз элентричесхив ел:и, ггриведягие к изменение дхгсоты багьерл tfg

л псслч-дозл^нл:: ддодга на зоеиссло. от работы лплодa олллое ¿л .Сл.^.п,А;. :: ясн^епорацм;: тока в порлоплап,

пот;; гл>елсднлпЛ::г-нь!.пЛйс:ь г; sjibokiq: пределе; Ю1* * 2 Wl8c%fh пр.; Г - 77 К.

Зкапенпл C¿ -С :Jg скщ5тельс?вуг;т о топ, что ypo;;et;i. £ер:л! еоаонлпзлруи'гся noi,ep;;nocn;;:\o; ссстоя;лпн:п па границе раздела, л' опельпу внсса-а едуьоров, рассчитанная лс раскос?!: знанепик са~

- - гкхода кессслов а по^упроБОдкага, преггзает спрпну запреезд-

ноп 30kej гг'То.

Иехаккгет токопрохоадскш в дкодал багн исследовано! цутем локеренпн £ссыга.г.ер12гт нараптерпстпп к ¿ц^ферекцааяьюго сопротивлении: г, пнюропле тслхзратур Т = С.2 - МО К. Сх:.:о?:;:л, что в пооестппл пз ллгоратурп рабств: ь;е;санлв;.:и гокопрохездеккя при ? ¿ 77 К лрыяккчшг не псслодовалась. При прякыл скаеикях F¿ 0-1 В 1'ок 2 ~ к!) - I] , причем величина

1!£::5ККЛсоь в продоле;: 1.7 ~ £.0 в Сольпинстбо исследование диода;; с яисотсп с'агл-.оосв ьс ппгшзахшзс So и ленпентпацнеп коепте-

77

,>->. тока б годлонках ко лрсвдаеадоС 6-лО см . с ряде дподое кг подложках РъГе:&а при вражье смененная не npesucassKx 20 t& постоянна бнла бллгпа к 1.1.

топопрохопдонля были поучен:: такие путей кзмера-vehTiepar/mzz ьлляслуостел дло-форопцлалоного сопротивления Н. Пр;- нудном с;.-.еоы-:;:л скейс::;~осгй í^d) в пптернале температур полно оСглонпть греоблддакпе...; ¡'нпораппопно-рокопОнпанлопной сое-тдъляплей в -оейдом топе длсдог., что согласуется с покорениями ?:.льта;.-'П€рк:.к харолторлстпл, Дподн с значениям:: р об-

ладали болю::::; зпляенлеп пролзлоденля В Л (Л-плолпдь диодов). В диодах с /i я 1.1 хсотшшз йгА достигала Т - 77 i: 2-Ю4 Сч с:/". Распет полотоплорнлх хароптср^стп:: п полл-яп::.: дпг^с-рсюмьльногр сопротпллегия сопдетслаетдует, что в стон елучое преобладает ток хор:;озлелтро:;поп г;я;сслл. При T-Í77 К под савлсл"оете>". íТ5 о,а-г„ , r!'o:;:o:!TPaunn носителе!; ока ti п<>дло;;;-

пел;. Пл.; ополопилх v I С 1С; с..: ^ дпдроронциалыпо сопротивление 7 -оол'-о:;-япоея л ласа пен понижения теялапепурн от '<7 К до

- Q i ■ - 17 -

■'..2. 11, П дледл;: с лолденграппо]; дурок г подлоппа:- р ¿ 10 с:: ддпепгнцлйлькоо сопротизленио не Еозрастало при ною;пенни те:.;-псрах;п;:;, плт; набходегось ere уменьшение, пто сплоотолоструот • преоодадснип туннельного ¡'еяакпзма токспрох'дденпя . Но; бходлго

'-'.до сДсперюоептппьние гедисихост:; Ü удовлетвори-

.тдьио с;;--.е v.aro? с расчетними для подоенного тупнолпрования при негде1 -др-дт; дырок п поддсхдах р I0J~Ü о-Г°. При бслсо нчадпх очочсннях р расчитендго значения тохп г'ход голого консде одспедп-нонтально нпддендгдс. "огню предпсдодхть, ого о неслодоп'"-и!1дг диода:: дадяк-оч туннельного додопроходдения '•дается сдсдн-дл пзсхтз— нас." нсдоепдее дунидлдрезанно н туннедопотагио с учпстиеч д'ддсн-тоз кя границе раздела.

Диод?? Готтпи н.ч л"г;гроЕапт;ьо: лодлоппах РвТе ногу? Сыть пс-дсльгодадн для соадаппд да их оспсзе лриеи'нков lüt получения, ро~ ботгдддх г. рехот'э ограниченном слудтуапдя>х Докового излучения, jrcr-icciio, что бкотродедатгие диодов 11'отд:;;: на РвТе огракичивсстся, з оск о в нем, по стояние-" зренеш •£" = ÄC* . где С - барьерная емкость, "сгнровакг.э РзТе позволяет понпоить концентрация носите-, дед тока по срааненип а ненегпродангпяд! натерпалаит более чей на до а порядка и достичь значений ~I0aO си"'5. Т.к. С ~ /V , тр возникает восхояность уменьшить баръорнуа стгкость диодов и увеличить кх быетеодействие. Диоды, иаготовленкне на подлодках

7г) Я

p-PnTe:Ga с донцентрагиел ддгрок см имели удельную диф-

Дерекцхалъкуп емдость некьзе з 5*6 раз по сравнения с известными з литературе звачевкяши

3 np73ec?oü гязвз диссертации п-лседатриваотед сдокотва гетеропереходов п -PdTgj_ Зе1г/ р -?Вт_,,5гр,Те. Выбор кокповеэтов по-тсропоредоднод пари СБдаан е везпокноетдо согласования с дпеохен тхдгоотдо достояния; редеток aQ путан иодепония состава тверди; •"астпорез, что нелодмодно оеудостздть, например, в хоротго иесле-/•¿»яепч: готе-родереходад /а--1Ъ1е/ р Каеледогшнхх-

■• дебете гетеоопероходи Сд:лд н HliH Т;3 (г-Л&спза) но—

тодоя ¡.«декуллриой епптадед;. Г.огорхаость подложек р -Рзт_>.5'пч,Те готовилась о почо:цьн ансдко-'-ддандяссдой полпрозки. Еь'бор воюдн-;гд дог'-допдоядя гетеропереходов бнл обусловлен тем обетоятсльст-

что поп мхи ипготогнть геторепореходп истодом пидкойаоиой дддтддехд ко дряделн х са:лэтно:д; пгрзнстрэг;. Па~оа

оаноситед!::о ixiconoö температурь: др-доеоа хндке.дааной япитахспл на Гранине раздела гетеропереходе- дсдддпаот варкзокпая область яследстддо дзапмной ддф;;уа;:и Sn :: Sc , спределдхпая область спептра.-'-но!; чувствительности гетероперехедод. В уотодо нолеху-лчрч.'»Г> егаггадспи тег/перстура одитаксиального роста на Т » 200 С н::нз т:ег.С!Л',1 в методе дндксФазной епптякедп. Зследстдке отого уду-

чизется моррология поверхности эпитакскаяьной пленки п-РвТе^_у5£у и не возникает варизонная область.

В работе исследованы гетеропереходы п-РвТе0 92^0.03/ Рвд gSíig ^Те, выделеннне со стороны -типа. Вольтамперныа характеристики и дифференциальное сопротивление в гетеропереходах был;} исследованы в интервале температур 4.2-140 К. Результаты исследований сводятся к следуг-ле.'.-у. Б интервале температур 77 f 140 К з обпкй ток гетеропереходов преимущественный вклад вносят две составлявшие - дихбузконный ток и генерационнс рекопбинационный, постоянная j¡ изменялась в пределах 1.45-2.СО. При температуре Г = 77 К произведение Т; к = 0.85 f 6.25 Ом с;/". При увелэтеиии относительного вклада диффузионного.тока дифференциальное сопротивление гетеропереходов увеличивалось. Соотнесение ме;:,\цу реком-б:!нап::оншй и диффузионной составляющей прямого тока при I = 77 К определяется, по-пкдаюру, локальными характеристикам кошкрио-тадашчесхюс подложек р ~Рвс gS«Q 9Те. При температурах ?<77 К в общий ток гетеропереходов начинает вносить вклад поверхностная составляющая и при Т é 30 К она'полностью определяет механизм токопрохоадения. Дифференциальное сопротивление при этом стремятся к касьденко.

Из исследований барьерной емкости гетеропереходов было установлено, что область обеднения сдвинута в р -Pbq gSr^ ^Те. Высота барьера практически совпадала со значением Ео в pBQ_gSíiQ gTe. С увеличешек частоты тестирующего сигнала от I ?.5Гц до 10 МГц барьерная емкость гетеропереходов уменьшалась, что связано с наличием уровней дефектов б запрещенной зоне

При Т = 77 К была изучена кинетика фотопроводимости при возбуждении фотокоентелей шпульешм GOg лазером с длительность» заднего фронта ишт/льса не превкшавней 5 10"® с. Было найдено , ■что кривые спада фотоответа повторяют форму заднего фронта импульса. Это означает, что время хашни носителей в слое объемного заряда £ не превышает 5-10~®с. Эти значения коррелируют с оценкам! времени еизни, найденными из исследований механизмов то-ко!трохо",еш!л в гегеропереходах при Т = 77 К % = 10"° -г 1С~9с.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И Б1В0ДН

1. псе.-а'дованы ш:кро- и макроскопические характеристики гра-

.-. пдгяп 5; диодах Шоттки на основе РзТе л показано, что ее

имеет сдокный характер, обусловленный процессом с.'«р«0сею* п.)-'0]->:ности и взвишюй дкф^гоией металлов и компонент полупроводника.

Показано, что путем объемного легировення подлогед н соответствующей обработкой ах поверхности можно изготовить диоды с резкой металлургической границей раздела, пространственная протяженность которой составляет ~С0 А.

2. Установлено, что высота барьеров Шоггки ^ на РзТе определяется стабилизацией уровня химпотенциала состояниями на границе раздела. Величина ке зависит от концентрации носителей тока в подложках и химической активности металлов. В то хе время электрические характеристики лучке в диодах приготовленных с использованием химически неактивных металлов.

3. В широком интервале температур Т = 4,2 -г 140 К изучены механизмы токопрохоздешя в диодах Шоттки. Показано, что основной вклад в токопрохоздете вносят; ток термоэлектронной эмиссии, го-нерационно-рекомбиноционнкй ток и туннельный ток.

4. Исследованы механизмы гокопрохохдония к параметры зонной структуры в гетеропереходах р -Рв0 ~^в^е0.92^20,00' изготовленных методом молекулярной эгштаксни. Показано, "сто граница раздела в гетеропереходах является резкой. Основной склад в ток гетеропереходов вносят диффузионный, генорацяонно-рг-гакбггна-ционнъм токи, а так:;;е ток поверхностных утечек, преобдздаший при Г ^ 30 К. НаДцено, что величина произведения Л0& в гетеропереходах достигает значений превдаешязс б Ом-см^ при X = 77 К, что позволяет использовать юс в качестве эффективнее праекнзков 1Ж-нзлучения на область дл-:н волн Л - 10

5. Разработан и изготовлен кярах.зрксграф для исследований вольтакперных и вольтфараднцх характеристик:, а тапае их производных, в диодных структурах на основе уакогошллх полупроводников

характеризушихся относительно большими тспека утечек и высокими значения«! дифференциальной емкости.

Основные.результаты диссертации опубликованы в роботох:

1. Тетеркия В.В. ,Чопл:-: B.S. Исследование 1RX i: 35Х повархностко-бар&ериых структур ка основе Рзте <Go> . - III скода г.о акту-едьнкя вопросам физахн полуметаллов я узкоезлевск полупроосд-h;:i;g3 /тезисы докладов/.-Тирасполь, 1987.~с,63-04,

2. С'лзов ,Тстерк;:н З.В. .Аланбзр? 3.3.,ЧоилК В,и. Глуоонне уровни о узкпцелозхл; нслупронодкнкпх и сзойссвг гетеропереходов на ¡о: основе .-В i:h.; Пр::;.'Озн и дорзк'Лл е- уолоооннч:: лелу-■прзооднхнехГЬелог.ор: Ромллор, 1957,-е.24~£7.

3. Схооз Й.7,,Тетер;:::-; 3.3.;7™н Ю.Г. ,!Ьп;л: S.S. С;,о:::;т;г. to;:tcs ?<оталл-Рт':'.з.- Олтоол.знгр-.сн::а :■: полу ¡то.;;кдь.л;оолл тсх-клел,- 1737.~ 712,-- с.47-51.

4. Андр'.озпехнл S.B, ,С:-;з:т, 7,7. /Гетг-пкг.к В,2. ¡Чел:::: D.3. терлогрт5 дл:-: иоело-юочхЗ ескезнюс харахтоохотхл р-н :-: го-•тероперохол^з узнооох-л:х лг-нупоозрлкнеоо7ноллоохлх ололт-ронкка /Льбое/.-1937;,'30.-сЛГ.2-!2.3.

5. Siäoi/ f. r-, Tit-jczzLr. 'J. >7 . , Ckopi.r.. « V3.

Schott к■'/ 5аге£гсз sapsttiai un c.arvptnsa.iea' РВГг ¿&а.> SüBsizChiiS.- i» j.;;t- Ccp'. Tnfi^cJ F-i.K , ^¿¿zich , 1£ p,

6. Sisov1 F. P,, Тг^иО'-к-''ri К Pjc-,Cr , C-iiopik 7 Л/.

о/ Schot-Iky Sasziezr* vn PSTv^öe'/ ■ ~ 'J;i/¿.-.M-i

f^'Sv- V..'.* ,;Jtl-ii'. - r-vt-a?.

7. Тетерки?. B.B. pCxooo ,Ч.ж:х 3,*.П2н;:ор? S.D. ■>.-З.тпо гетеропереходов ?-?lv, -Те - r-PsTon no^-p о r ~ 7 л::-

"олектреннка л полупроводниковая техника,- 1760,- 775,-с.33-37.

с. Сизов 5.Ф. Датеркин В.В.Дролн Ю,Г,,Чоплх В.Ю., Су со в Е.5., Аленберг В.Б,,Гусаров A.D. ,"едп-здов С.С. Злектропюхчоехке к фотоэлектрические свойство гетеропереходов p-Pbq с0То/ п-гв'Гз0 c^^o.os*" ® кн-* Ч?;"!еои к дефекты в уоноиолернх п-л-лупроподпнхал.- Пазлодар, Романов, 1959.- ч.1,с.£7-31.

7. Тетертин В .В. ,Слзое 5.S. ,Трогш S.F. .Чогста B.D..Алонсерг В.Б., Суеоз Е.В. .Гусароз A.B.,Медведев К.С. Мохап;:о:ль! токопрехоя-

и с отоолглтрг.нескюо свойства гетеропереходе г p-Ppo.gSiiQ^^Te/fi-roTeQ до-^о.ОБ*" ^в^ройная техника. Сер. лрлборл.- 1939,- 70.-с!б^101.' ■

ТЗ.Соолстол гегзронерахздов P~Pbq>qs'^ ->То/п-РвГес С9~гп

Т. " В.'З. ,Аленберг В.В..Сизов 5.5. ,Суссв Е.В.Дроян Ю.Г.,

i.U. »Чопик 3.3.,Медведев К.С. - Рукопись деп. Д!Ш '"^.трог-ка". ZP-50S5.

П. TohjozicCn '/. l/.f Аее.п6сг<2 KS-, St'ipvf-Г; $u$et/ е. v., Тюуа* s. G-uzazeу Л-I/-, chepil: У. Уы-, Med'cc'ds Caizicz. ttrtnspo^f me.c.kan.C<i/n Лл-с phcrotlcxitiesC- oiepczfCcc, cf р£^Лк< pf-,cic h&h Ьо/и^ШпС. - pju/s. - mo. - У.Ъ$

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. B&.a.zs'J-) 3ass&i <S-. C-'id Saku-Hz И. Mcia£ - ZemiconJaciol. bazzCe-Z shaCtt. of P£Te.-Phai. Siat-. £sf. r<x-j. - tfts. ~ s. 49, A/iZ-- P-^Bi-Ш.

2. Яии;Гч'ук Д.E.,Давидов M.C. Зятте 3.5. н др. Исследование вольтамперннх характеристик гетеропереходе в P-?Bq фп* ^о'/ п-ГвТе^ - -'ТЛ ~ IvS3 - т.¿2, КЗ.- с.1471-1478.

v, <■' . о о *

3. s/obtkico£.c. con.-to^f-rtf £eas/ iciiatxc/i . - У-Ркцс. сЭ, : Af>Pe.phuc. - mp - v. /3 .V? 14- - p- 1йЗ. ' ^

4. Гри:"пно Т.А.,Дра"кин И.А..Kvctjikob D.I1. и др. Сле-спектро- • скеаппеские исслсдспання прсцессоз на границе метолл-полу-про рудник в скегеке Э«- Рв-_^5/г. Те.- йзв.АН СССР. Неорг. материалы,- JSC2 - ?.18,ш! - c'.I7C9-I7I3.