Закономерности фазовых превращений многокомпонентных систем А3В5 в условиях жидкостной гетероэпитаксии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ЮРОНЕЮКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГЗ 0:1

на правах рукописи

КУЗНЕЦОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ АЗБ5 В УСЛОВИЯХ ЖИДКОСТНОЙ ГЕТЕРОЭПИТАКСШ1

Специальность 01.01.07 - Физика твердого тела

ДИССЕРТАЦИЯ в форш научного доклада на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

В0Р0НЕЗ 1993

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Электротехническом Университете иа. а И. Ульянова (Ленина).

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор В. Н. Лозовский

доктор технических наук, профессор Е. Я. Вигдорович

доктор физико-математических наук, профессор Ю. П. Хухрянский

Ведущая организация чмзиы-технический институт

им. А. ф. Иоффе РАН (г. Санкт-Петербург)

Зашита состоится " 18 " января 1994 г. в 14 часов ис заседании Диссертационного Совета Д 063.81.01 при Воронежское государственном техническом университете по адресу: 394026, г.Воронеж, Московский проспект, 14

С диссертацией можно ознакомиться е библиотеке Воронекскогс государственного технического университета.

Диссертация разослана 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета Д 063.31.01 доктор технических наук, профессор

М.И.Горлов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯ ШОГОКОМПОШНТШХ-СИСТЕМ АЭЙ5 В УСЛОВИЯХ ЖИДКОСТНОЙ ГЕТЕРОЭПИТАКСИИ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Актуальность научной теш определяется во-порвых закономерностями развития соответствующей области знания, во-вторых социально-политическим заказом государства и общества. В' этой связи твердотельная микроэлектроника и связанные с ней непосредственно новые информационные технологии определяют но только ваучно-техничзеккй прогресс общества, но и вместе с базовыми энергетическими и сырьевыми отраслями, язляится основными составляющими раздела мирового рывка. В свою очередь успехи микроэлектроники, новых информационных технологий базируются на достижениях прежде всего электронного материаловедения и физики твердого тела..

К моменту начала настоящей работы в микроэлектронике бши выделена группа материалов - твердые растворы АЗВ5, на которых эпитаксиальными методами и в парную очередь кидкостной гетеро-эпитаксией получены эфЯвктиваые фото и светодиоды, первые гете-ролазеры, начал формироваться целый класс твердотельных приборов л устройств, возникло новое направление - оптеэлектроника. Интерес твердотельной электроники к материалам АЗВ5 и в особенности к четверим твердым растворам на их основе был обусловлен возможностями независимого управления шириной запретной зоны и периодом кристаллической решетки, что открывало принципиально новые перспективы для создания оитеэлектрошшх гетероструктур, плавно перекрывающих практически весь спектральный диапазон, доступный соединениям АЗВ5.

Одним из основных методов получения оптоэлектрошшх гетероструктур является жидкостная епитаксия. Очевидны ее проиму-заства: дешевизна технического оснащения, а, следовательно, и зеего технологического цикла; технологическая чистота, обусловленная низкой те(яюратурой росаа и восстановительной газовой зредой; многофункциональность, связанная с еозмокессгыо одновременного проведения процессов эпитахсии п легирования. Последние достижения кидкостнп!' гетвроэлитахсии - пелучею» суЗмик-роншх »многослойных структур и реализация на птсЛ основа сверх-

^июток в том число и с напряженными слоями, получение кванто-воразмерных функциональных изделий.

Однако в методиках получения приборов и устройств на основа тройных и четверных твердых растворов преобладал в основном Бмпирязм, отсутствовала четкая концепция прогнозирования как свойств твердых растворов, так и технологических рекимов их синтеза. В то зкэ время было показано, что за внешней простотой формирования гетероструктуры из раствора-расплава скрываются сложные физико-химические явления. Изначальная термодинамическая метастабильность твердых растворов, отсутствие достоверных данных по фазовым диаграммам большинства систем, релзкеационныа к связанные о ниш кинетические эффекты на гетерогранице «когерентная дисторсия при дотационном несоответствии параметров элементарных ячеек в гетеросистеме оказывают решающее влияние на характер и результат гетерофазного взаимодействия. Для .управления многопарамэтрическим технологическим процессом,в особенности прецизионным, каковым и является кидкостная гетероапк-таксия.эьошрический подход не монет быть оправдан, ибо требует не только высочайшей квалифзсацил персонала, но и огромных временных, энергетических и материальных затрат. При этом независимую компиляцию технологических рекимов и термодинамических данных нельзя считать корректной.

Комплексное изучение закономерностей формирования гетерос-труктур с заданными свойствами, установление фундаментальных связей ыекду термодинамическими параметрами компонентов, сос-тавдящих твердый раствор, фазовыми границами и условиями эпи-таксиального осавдения из жидкой фазы очерчивают.круг проблем и определяют актуальность представляемой работы.

Настоящая диссертация представляет собой научное ооооаение завэрсенных научно-исследовательских работ приучастии и под руководством автора , Ешолиешш. в .ТЗТЙ им. В.И.Ульянова (Ленина) в соответствии с координационным планом АН СССР на 1985-1990 г.г. в области естественных наук по направлению 1.3. Стоика твердого тела, разделы 1.3.3.1. Исследование образования п роста кристаллов и кристаллических пленок, 1.3.3.5. Создание кристаллов и кристаллических пленок для новой техники, 2.21.3. -Термодинамика и строение полупроводников.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью работа является исследование и обобщение физико-химических закономерностей формирования полупроводниковых гете-роструктур из кидкой фазы на основе многокомпонентных систем АЗВ5 и разработка на основе этих закономерностей математических моделей, для расчета параметров структур и технологических режимов их получения, позволявших проведение необходимых интерполяций и экстраполяция как в области кристаллохимических свойств твердых растворов, так и в области функционального применения микроэлектрошшх приборов и устройств.

Задачи исследований, вытекающие из поставленной цели: -экспериментальное исследование границ фазовых областей в системах АЮаРАз, АЮаАэЗЬ, СаШРАэ, ОаХпАзБЪ, СаХпРБЬ, 1пРАаЗЬ, с целью получения самосогласованных термодинамических параметров для бинарных,тройных и четверных систем; -разработка методов вычисления и анализ значений избыточных термодинамических функций с целью определения областей существования твердых растворов АЗВ5, положения границ фазового пространства.термодинамического описания четверных систем АЗВ5 -комплексные исследования процессов эпитаксиального осаждения твердых растворов из хидкой включающие:

а)исследование межфазного взаимодействия "жидкость-твердое" в гетерогенных системах на основе соединений АЗВ5, с целью определения закономерностей итого взаимодействия и их роли в характере эпитаксиального процесса;

б Исследование условий формирования псевдомор{иых эпитакся-альных гетерсструктур, с целью определения роли упругих деформационных факторов на характер установления метзстабилыга-го равновесия;

в)исследование релаксационного характера эпитаксиального процесса, разработка его количественной модели, позволяйся прогнозировать свойства твердых растворов и рассчитывать технологические режимы злитакоии;

- исследование тонкой структуры м^ктр^в коглгжк/я и го-г/нес-цэнши твердых растворов;

- исследование ксгатенсылюннсго характер растьорнки-с.и л'.оьа-лэнтных элементов в изсггср&шх твердо расггяраг и и? елилниз

на. оптические свойства системы с целью увеличения эффективности излучательной рекомбинации;

— создание программного комплекса, позволяющего моделировать ге-тероэпитаксиалышй процесс для широкого класса твердых растворов АЗВ5 и выполнять прогнозирование и коррекцию технологических режимов эпитаксии гетероструктур для получения новых опто-электронных приборов и устройств.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

К наиболее существенным новым научным результатам, представленным в работе относятся следующие:

1.Впервые на основе полиэдрации фазового пространства установлено влияние состава материнской фазы на устойчивость гетерогра-нипу "жидкость-твердое" и характер гетероэпитаксиального осаждения в области первичной кристаллизации твердого раствора.

2.Данные экспериментального исследования фазовых диаграмм широкого класса тройных и четверных растворов АЗВ5 в температурном интервале эпитаксии. Систематизация и экстраполяция полученных результатов позволили установить новые закономерности в термодинамическом описании полупроводниковых твердых растворов

3.Установлена связь микроскопической картины межатомного взаимодействия при образовани изоморфных твердых растворов с-макроскопическими и термодинамическими параметрами.

4.Экспериментально доказаны модуляционный характер кристаллизации твердых растворов, обусловленный дуализмом упругой деформации, возникающей как в матрице неидеального твердого раствора, так и индуцируемой, на гетерогранице "зпитаксиальный слой - подложка" и возможности осавдения эпитаксиального слоя в области несмешиваемости твердого раствора.

5.Впервые обнаружены и систематизированы релаксационные механизмы эпитаксиального осаждения; проведено их описание на основе физико-химических представлений о межфазном взаимодействии в системе "жидкость-твердое"; предложен« способы управления характером релаксации гетеросистемы для прецизионного регулирования гетероэпитаксиального процесса.

в.Обнаружено влияние состава многокомпонентной жидкой фазы нв

на величину ее критического переохлаждения и показана возможность управления величиной критического пересыщения путем ■ введения в раствор-расплав модифицирующих добавок. Т.Исследованы кинетические особенности гетероэпитзксии многокомпонентных систем из концентрированных и разбавленных жидких фаз с различной степенью пересыщения.

8.Результаты влияния условий гетерофазного взаимодействия- "жидкость-твердое" на характер образования и свойства метастабильного переходного слоя.

9.Впервые исследована тонкая структура спектров собственного поглощения твердых растворов Al[Gäi Аз в широком интервале температур и составов.

10.Определена роль компенсационного изоьалентного легирования в системах с ограниченной растворимостью компонентов на характер спектральных характеристик люминесценции и поглощения.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЗЕНИЯ, ВНОСИМЫЕ IIA ЗАЩИТУ.

1.. Дилатация, возникающая за счет смешения атомов при образовании изоморфных твердых растворов АЗВ5, приводит к появлению упругой составляющей свободной энергии системы,- которая в свою очередь определяет значение избыточной энергии смеше&ля, а также критическую температуру и границы областей существования твердого раствора.

2. Гатероэпитакдия твердых растворов сопровождается модуляцией состава, которая возникает с одной стороны за счет дила-тации, при образовании самих твердых растворов, а с другой стороны за счет внешней упругой деформации, индуцируемой подложкой при нарушении однородности апитаксиального слоя. Эти факторы определяют и параметры модуляции в эпитаксиальном слое.

3. Неравновесная гетерофазная 'граница "жидкость-твердое" характеризуется наличием "переходного слоя", кристаллохикичес-кие параметры которого определяют условия установления метаста-бильного равновесия.

4. Аккомодация кристаллических решеток неизогсериодных псевдоморфшх фаз (пленка-подложка) приводит к появлению деформационной составляющей внутренней энергий твердой фазы. При

- с -

этом между гадкой и напряженной твердой (¡азами устанавливается мотастайильное равновесие, описываемое уравнениями когерентной (¡озовой диаграммы.

5. Характер эпитаксиального осаждения определяется степенью отклонения метастабильного состояния от равновосного, особенностями шссопереноса, способом релаксации гетерогенной системы к равновесному состоянию.

6. Эволюция эпитаксиального процесса из гадкой (разы многокомпонентных систем осуцоствляется в ограниченных областях фазового пространства по нрайиллм полиэдрации. Один и тот же состав твердого раствора может быть подучен при использовании различных областей первичной кристаллизации заданного твердого раствора,что приводит не только к полной смена технологических режимов роста,но и к изменению электрофизических и структурных характеристик слоев.

7. Эпитаксиальше методы позволяют Получать твердые растворы в диапазоне температур и составов,.соответствующих области несмешиваемости за счет эффекта индуцированной устойчивости, существенно расширяющего границы области существования твердых растворов.

8. В четверных твердых растворах с непрямой структурой зон возможно осуществлять независимое управление пороговой энергией собственного поглощения и крутизной спектральной характеристики

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

Определяется в первую очередь тем, что получены новые экспериментальные данные по гетерогенным равновесиям в системах А^аРАБ, АЮаАзБЬ, Са1пАзЗЬ, СаГпРБЬ, 1пРАбЗЬ, А1Са1пАзБЬ. Эти данные. а также результаты исследований процессов релаксации мекфзной границы и массопереноса в хпцкой фазэ легли в основу ео&ре-машшх представлений о фигико-хкхических явлениях на гете-рсграницах. Реал1!г»ация концептуального подхода была осуществлена созданием программного комплекса по описанию и управлению зпптаксин.-ькым процессом всего класса твердых растворов АЗВ5. Такса подход открывает возможность интерполяций и экстраполяция оснгзмкх кг;',стаг^-^зич? сгснх свойств осаждаемых полупроводни-

ковых слоев, ггроведеьшя экспертиз, обоснования и выбора технологических режимов эпитаксии. Разработанное программное обеспечение может бить основой для создания базы знаний и экспертных систем в области эпмтаксиальных технологий.

Проведено комплексное исследование фазовых диаграмм и ге-тероэпитаксии твердых растворов в системах: А1СаРлз/СаР, АЮаРАз/СаАэ, Са1пРАз/1пР, Са1пРАз/СаЛз, Са1пАзЗЬ/СаЗЬ, АЮаАэЗЬ/СаЗЬ, 1пРАзЗЬ/1пАа с целью получения новых эМоктив-ных оптоэлектронных приборов и устройств.

Предложены принципиально новые методы релаксационной эпитаксии, позволяющие эффективно управлять свойствами формируемой гетероструктуры (а.с. N1232078, а.с. N1286014) при существенном упрощении технологического процесса.

Получена эффективная люминесценция при 300 К с максимумом в области 1,96 эв в матрице Сар при компенсационном ее легировании изовалентными донорами и акцептора?,ш (а.с. N760863). Показана возможность определения концентрации изовалентннх элементов по интенсивности щелевых колебаний атомов.

Разработана методика обоснования технологических режимов получения гетерокомпозиций с субмикронными активными областями в системе Са1пРАз/СаАз с целью изготовления инжекционных излучателей, работающих в желто-зеленой области спектра.

Предложены и реализованы способы получения твердых растворов, основанные на использовании различных областей фазового пространства при кристаллизации в системах четверных анткмони-дов (а.с. N639466, а.с. N1540342). Разработанная методика позволила получить инжекционные гетеролазеры с распределенной обратной связью в системе СаШАвЗЬ/СаЗЬ.

Проведено обоснование режимов осаждения твердых растворов в системе ГпРАдЭЬ, на основе которых получены неохлаждаемое светодиоды, излучающие в диапазоне 3,8-4,9 мкм.

Показана эффективность управления свойствами твердых растворов ОаШРАв при использовании методов зонной плавки с градиентом температуры. Определены услоеия получения эпитакскальнкх слоев с пониженной плотностью дислокаций несоответствия.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Основные результаты работы и ее научные положения докладывались и обсуадались ж следующих конференциях, совещаниях, семинарах: Всесоюзном совеизнии по хиьбш твердого тела (г.Свердловск, 1978 г.); Всесоюзных конференциях "Физика соединений АЗВ5" (г.Ленинград, 1978 г..г.Новосибирск 1981г.); I,II,I1I,IV Всесоюзных конференциях "Термодинамика и полупроводниковое материаловедение" (г.Москва, 1979г.,1983г.,1986г., 1989г.); IV,Y Всесоюзной конференции по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов (г.Москеэ, 197S г., 1982г. ); VI,VII конференциях по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок (г.Новосибирск, 1982г., 1986г.); II Республиканской конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках (г.Одесса, 1982 г.); X Всесоюзной конференции, по микроэлектронике(г.Таганрог,1982г.); IV Всесоюзном семинаре по вторично-ионной и ионно-фотонной эмиссии (г.Харьков, 1983 г.); II научной конференции по технологии и электронике' (г.Варшава, 1984-г.); II Всесоюзной конференции по физике и технологии тонких пленок (г.Ивано-Франковск, 1984 г.); Всесоюзном семинаре "Тепло- и массоперенос при росте кристаллов" (г.Александров, 1985 г.)¡Всесоюзном совещании "Фосфид индия в полупроводниковой электронике" (г.Кишинев, 1985 г.); VI,VII,VIII Всесоюзных конференциях по росту кристаллов (г.Цахкадзор ,1985 г..Москва, 1988г. , г. Харьков, 1992Г; ) ; II Всесоюзной конференции по квантовой химии твердого тела (г.Лиелупе, 1985 г.); IV Всесоюзной конференции по масс-спектрометрии (г. Суш, .1986 г.); VI Всесоюзной школе по фазике поверхности (г.Одесса, 1987 г.); VID Всесоюзной конференции по методам получения и анализу высокочистых веществ (г.Горький, 1988 г.); IX Мекдународном совещании по фотоэлектрическим и оптическим явлениям в твердых телах (Болгария, Варна, 1989 г.); XII European crystalíographic meeting (Мозкои, 1989.); I Всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной электроники" (Ленинград, 1989 г.); Республиканской конференции "Физико-химические основы получения и исследования полупроводниковых материалов в твердом и кидком состоянии" (Куляб, 1989 г.); 1st International conference on epitaxial crystal growth. ( EPI-1, Budapest, 1990. Венгрия);

Всесоюзном семинаре "Физико-химические свойства многокомпонентных полупроводниковых систем. Эксперимент и моделирование" (Одесса, 1990 г.); II Всесоюзной школе по росту кристаллов ( г.Ужгород, 1990 г.); XI Всесоюзном симпозиуме по механо-эмиссии твердых тел. (Чернигов, 1990 г.); 3 rd European Conference on Crystal Growth (ECCG 3) (Budapest, 1991 .Венгрия); Конференции по электронным материалам (Новосибирск, 1992 г.); International Conference "Intermolecular Interaction in Cry at. Proc." (Kazlmierz Dolny, Poland, 1993), а также Всесоюзных семинарах в институте проблем материаловедения .АН УССР 1978, 1980, ,1982г.г. и на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ЛЭТИ .

Вклад автора в разработку проблемы состоит в научной постановке исследований, разработке и проведении оригинальных экспериментов, проведении теоретических исследований, разработке аппаратурного комплекса для изучения границ фазовых областей многокомпонентных систем, анализ полученных результатов.

По материалам Диссертации опубликовано 67 работ,в основном в ведущих отечественных и зарубежных журналах,' в то?« числе монография в соавторстве( главы 1,3,5) и б авторских свидетельств на изобретения."

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Термодинамика метастабильного состояния.

[1-34]

Эпитаксия кз жидкой фазы, являясь частным случаем кристаллизации, представляет собой фазовый переход 1-го рода. Этот переход, приводящий к формированию гетерогенной пленочной структуры, можно считать своего рода порогом самоорганизации. Вблизи такого порога возникает метастабильное состояние, характеризующееся конечным временем жизни. Этот факт позволяет, представляя релаксацию метастабальной системы, в виде набора последовательных квазиравновесных состояний, использовать для описания эпитаксиального процесса надежный аппарат равновесной термодинамики. При атом роль компьютерного моделирования как прогностического инструментария свойств сложных систем и процессов их формирования приобретает особое значение.

Разнообразие свойств твердых растворов определяется межа-токными взаимодействиями компонентов, которые характеризуются термодинамическими функциями смешения. Термодинамическая классификация растворов м.б. осуществлена по степени их отклонения от идеальности [1]. Критериями отклонения являются избыточные термодинамические функции, отражающие тип межатомного ■ взаимодействия в растворе. При этом основная задача состоит в тем, чтобы связать микроскопическую картину межатомных взаимодействий при формировании заданной структуры твердого раствора с макроскопическими термодинамическими параметрами. Практически это сводится к выводу математических выражений для определения термодинамических функций смешения многокомпонентного твердого раствора [2,3,27,28,341.

Наличие химического беспорядка в твердых растворах замещения приводит к деформации химических связей и к появлению структурной неупорядоченности. При этом твердый раствор рассматривается как продукт замещения в кристаллических подрешет-ках атомами другого сорта. А структурные искажения определяются наложением полей деформации, вызванных замещением в отдельных узлах 11,4]. В соответствии с теорией валентного силового поля изменение энергии решетки на одну элементарную ячейку для твердых растворов замещения типа А В, С определяется выражением :

г Зе.1 г г л

П, = 2-=- ЩЬ.Ь.П + 2 Б -[Д(Ь.Ь.) 1 ,

Л 1=1 8Ь£ 11 к 1.з>1 8Ьу 1 э

где Ь1 - межатомные расстояния; е1, Л,^- постоянные Киттинга, характеризующие растягивающие и изгибающие силы, соответственно. Суммирования проводятся по всем валентным связям, а также парам связей в пределах примитивной элементарной ячейки. Изменения межатомных расстояний и валентных углов, а также дисперсии ?тлх величин определялись по КБазкконтинуалыюй модели. При этом учитывалось нарусение континуального приближения для расстояний порядка межатомных *

К^личестг-енной характеристикой структурного беспорядка, связанного с искажением геометрии кристаллической рекетки, является распределение вероятностей для межатомных расстояний и лов между связями. 5ук>:цн1'. распределения можно рассчитать в

предположении, что результирующие смещения узлов кристаллической решетки в твердом растворе определяются линейной суперпозицией смещений, вызванных отдельными атомами замещения

Для структуры сфалерита в соответствии с экспериментальными данными по танкой структуре спектров рентгеновского поглощения отношение параметр взаимодействия, определяемый из соотношения <и<1>=аах(1-х) равен:

а3=а?+а®(х-0.5)=(0.2784е+1.52А. +1.38Л., +

(с О А.»о и

+(0.098Де+1.ЗЗбДХ)(х-0.5)ЛЬд, где ДЬ0=ЬВС-ЬАС; е=(еЛС+евс)/2.

Хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных свидетельствует о том, что доминирующий вклад в энтальпию смещения твердых растворов АЗБ5 вносят геометрические искажения кристаллической решетки, обусловленные дилатационными несоответствиями замещаемых атомов.

Любой неидеальный твердый раствор становится неустойчивым в определенном диапазона температур и составов. При этом в качестве предела метастабильности твердого раствора выступает сиинодаль, отделяющая на фазовой диаграмме область составов твердых растворов, неустойчивых даже к бесконечно малш/ концентрационным неодпородностям.

В связи с тем, что в твердых системах АЗВ5 при одновременном замещении двух компонентов в кристаллической решетке имеет место сохранение стехиометрии, и из четырех элементарных компонентов лишь два являются независимы!®, то по отношению к распаду четверная система с замещением в ебеих подрешетках ведет себя подобно тройному раствору. В таком случае определение области неустойчивости можно производить по- уравнению сшгаодали, имеющему вид [5,6]:

г Ю 1Г И т г л2

[хГРхУ ~2а1в| ["УГПуТ "2асп] -[(«)(1 -2х Иа*- )(1 -2у;♦ас| =0

Как известно определенный интерес в четверных твердых растворах представляет введение в них в ряде случаев пятого ксмпо-нента, что увеличивает число степеней свобош 2 гсзволяе-: независимо Езрьировать три свойства. Пятиксипош-г^нне системи АЗВЗ

по отношению к спинодальному распаду ведут себя подобно четверным системам, благодаря сохранению общей, стехиометрии кристаллической решетки, т.е.: п1 + г2 = п = пЗ + п4 + п5. Исходя из обобщенного критерия устойчивости с использованием уравнений Гиббса - Дюгема граница метастабильности в виде спинодали в этом случае может быть выражена уравнением:

вгй гас2 ас2 г ас2-» 1г+ ас2 г а2с а2с _ а2с агС1

ахг Ьу2 аг2 I еуаг] ] ахау I- ахаг ауэг ахау аг2-» + г агс агс а2с а2с т = 0

ахаг I- ахау ауаг ахаг ау2

Определение границ областей неустойчивости проведено для важных в практическом отношении твердых растворов Са1пРАз, ШРАзБЬ, Са1пАзЗЬ, АЮаАвБЬ, Са1пРАзБЬ. Во всех системах линии изопериодного замещения, соответствующие бинарным подложкам, пересекают изотермы солидуса и спинодальные кривые при температурах эпитаксии. Неблагоприятная ситуация наблюдается вдоль изопериодного разреза Са1пАзЗЬ/1пАз или СаБЬ, АЮаАзЗЬ/СаБЬ. Однако сильное влияние энергии деформация сужает область распада твердого раствора £5,6).

Как известно спинодальному механизму распада сопутствует модулированная микроструктура твердого раствора, т.е. на промежуточных стадиях распада должны проявиться макропериодические распределения концентраций. В этом случае траектория распада твердого раствора проходит через точки мфазового. пространства, отвечающие условным минимумам свободной энергии. Соответствующие этим точкам распределения концентрации являются метаста-

оильнымй.

Форму концентрационных профилей исследовали на эпитаксиальных слоях Са1пР толщиной 15 мкы, полученных жидкостной гете роэгштаксней на подложках СаАз в интервале температур 1023-958К электронно-микроскопическими методами с использованием дилата-ционного контраста [7]. Методика позволяла различать несоответствия решеток сопрягаемых слоев Да/а=2-З.Ю~5 и модуляцию состава на уровне около 0.1 ат.% .

Состав твердого раствора изменялся от Х=0.5 мол.дол. ва

гетерогранице до х=0.35 мол. дол. на поверхности . Градиент концентрации составлял 0.6 ат.%/мкм. В градиентной структуре била обнаружена модуляция состава с периодом 200 км и амплитудой 2.5 ат.%. Это на порядок выше разности концентраций для слоев отстоящих друг от друга на 400 нм. В процессе жидкостной гете-роэпитаксии в эпитаксиалыюм слое твердого раствора образовывались когерентные зоны модулированного состава. Параметры модуляции определялись термодинамическими условиями осаждения и составом твердого раствора. С повышением температуры роста границы модуляционной структуры размывались.

Гетероструктура представляет собой упорядочну» гетерофаз-ную систему. При этом сопряжение фаз с различающейся кристал-логеометрией приводит к взаимной аккомодации периодов кристаллических решеток за счет упругих смещений атомов из равновесных положений. Такое когерентное сопряжение фаз отражает стремление гетерофазной системы к минимуму свободной энергии. Появление системе полей упругих напряжений смещает все виды фазовых равновесий и влияет как на характер кристаллизации, так и температуру фазовых превращений.

Положительный вклад б избыточную энергию смешения в виде деформационной составляющей предопределяет, что в равновесии с упруго-напряженным твердым раствором может находиться лишь пересыщенная жидкая фаза..Подобное равновесие будет метастабиль-ным. Время жизни метастабильной системы определяется характером ее релаксации, которая может быть как полной, так а частичной. Математически квазиравновесное состояние списывается когерентной фазовой диаграммой, характерной особенностью которой является изменение активностей компонентов в твердом теле, при неизменных значениях функции состоянии жидкости [2,8-Ю]. В рамках модели простых растворов, искомые уравнения когерентной фазовой диаграммы для четверных систем могут быть представлены в виде:

(1-2)2

1п х + Ш у + (1-у)1п(1-у) = yQ,3 + 0-7)Q14 - ~щ--'УаАс-вс+

у(1-у) А да да ? да да .

H1-y)alD.BDJ " х ^"VЬ

2А Sa да оа да

- ЕТ-1Ш (x-xj+ gy(y-ys»i'y3y * зг' :

X2

1п(1-х)+у 1п у + (1-у)1п(1-у)=у<Згз+(1-у)024- -Щ!— ^ас-вс* у(1-у) А ва да да да

^ ^с.вв+ТЕГ1(Эхх + ЭуУ> "(ЗГхе+ Зу"Ув> 1 " 2А аа За аа

-"М (5Г(Х-Хз) + аГ(У-Ув>] ау"у;

(1-х)х я

1п у +Х 1п X +(1-Х)1Г1(1-Х) = Х013 + (1-Х)а23-р^р- аАС-ВС~

(1-у)г А За да

-таг- Схс11с-ав] + «-х) °1с-вв] + -ж [(згх + згу) -

аа да 2А ва да да да

- (аГХБ+_Эу V 3 - -ж 'зг«1"1.) + ау-(У-Уе>](5Г +5х" х):

зг

1п(1-у>+х 1п х + (1-х)1п(1-х)=ха14+(1-х)02Д-^|г- 'ха^,^ +

х(1-х) А ва да. Р

♦Ч-^с-к»1 ~ И— а1с-вв + ТШ? 1(Эх х +5у?1 " да да р 2А да да да

' <агха+-Зу V 1 - Т?Г 1дг(х"хв) +~ду 1У-Ув)]-дГ*'

где А = *(СШ);

Знак деформации (сжатие или растяжение) определяет направление изменения коэффициента активности в твердой фазе и, соответственно, изменение твердофазной растворимости соответствующего компонента.

Прямым доказательством наличия пересыщения в жидкой фазе при ее взаимодействии с упруго-напряженной твердой может служить эффективная температура ликвидуса, отличающаяся от температуры истинного фазового равновесия на величину Тк~ контактного переохлаждения 111-14].

Величины контактного пересыщения исследовали методом визуального-термического анализа 1151 для наиболее интересных в прикладном плане твердых растворов СаРАз, Са1пР, ГлАеБЬ, 1п?АзБЪ, Са1пРАз после взаимодействия исходной жидкой фазы с подложками СаР, СаАз, 1пр, ТпАе. Полученные экспериментальные значения величин контактного переохлаждения хорошо соотносятся с расчетными данными, вычисленными из уравнений когерентной фазовой диаграммы. Б соответствии с теоретическими прогнозами находится и когерентная растворимость, исследованная, кроме указанна, и в системе СаТпАББЬ 12,11-16].

В связи с тем, что когерентная деформация определяет коэффициента активности в твердой фазе и способствует такому изме-я?ккг гостьвз твердого раствора, при котором период рееетки

приближается к периоду решетки подложки, можно считать, что когерентный солидус фактически является графическим ■ отображение^ так называемого "эффокта стабилизации состава" или, что болев правильно для четверных систем, - эффекта стабилизации периода решетки. Сопоставление когерентного солидуса с результатами расчета равновесной (разовой диаграммы и экспериментальными данными проведено для систем ОаРАз, Са1пГ, Са1пГАз, ИРАбЗЬ, Сз1пАбЗЬ и является подтверждением адекватности когерентной модели сопряжения фаз [2,17-19].

Дополнительным аргументом в пользу когерентной модели является. проведенный анализ зависимости дилатационного нессответ-свия решеток эпитаксиального слоя и подложки от состава жидкой фазы для систем Са1п?Аз/1пР, Са1пАзЗЬ/СаЗЬ, 1пРАзЗЬ/1пАз. Когерентная дисторсия приводит к более плавному изменению дилатационного несоответствия в гетероструктуре при варьировании состава жидкой фазы по сравнению с изменениями, предсказываемыми равновесной фазовой диаграммой 16,17,18,20-23].

Формирование полупроводниковой гетероструктуры методом жидкостной эпитаксии предопределяет контакт неравновесных по компонентному или концентрационному составу фаз. Результаты межфазного взаимодействия при формировании изопериодных и нв-изопериодных гетероструктур.исследовали методами вторично-конной масс-спектрометрии с послойным травлением сбгазпов пучком ионов аргона [16,24,25].

Исследовали распределение А1 и 1п в подложках йаР и СаАа для систем АЮаРАз и Са1пР и БЬ в подложке 1пАз для 1пРАзЗЬ, соответственно, после взаимодействия с расплавом при температуре ликвидуса, которую определяли методом визуально-термического анализа [2,11,25]. Было выявлено, что поверхностная концентрация исследуемых компонентов не зависела от времени контакта (от 2 с до 15 мин), но изменялась с составом кадкой фазы. В то же время толщина переходной области, связанная с распределением концентрации исследуемого комппнента е глубь твердой фазы определялась, не только экспозицией, но и кристаллографической ориентацией подложки, и составом контактирующих.фаз. Иными словами, толщина переходной области находилась в трячюЯ зависимости от степени отклонения исходных контактирующих фаз от рзь-^сескя.

Необходимо отметить, что при несоответствии параметров ре шеток формируемого слоя и подложки переходной слой будет испытывать когерентную дисторсию. В этом случае устанавливающееся межфазное равновесие будет метастабильным и описываться когерентной фазовой диаграммой [2,10]. Когерентная дисторсия для кристаллографической ориентации [100] имеет тетрагональный характер, для [111] - ромбоэдрический.

Толщина переходной области в подложках с ориентацией [111] превышала аналогичную величину в подложках с ориентацией 1100] приблизительно в 2-2.5 раза. Анизотропный характер теории упругости частично объясняет и результаты межфазного взаимодействия при эпитаксии: разлитая в кинетике релаксационных эффектов, в когерентной растворимости подложек с неодинаковой кристаллографической ориентацией в многокомпонентной жидкой фазе, в характере и толщине образования переходного слоя [263.

Механизм образования переходного слоя может быть представлен в виде следующего. Ка гетерофазной границе "жидкость-твердое" активный атом из жидкой фазы попадает в область действия потенциального рельефа подложки, застраивая ее кристаллическую решетку. Подобные активированные переходы атомов следует ожидать в обе стороны.

Результатом такого взаимодействия будет растворение или кристаллизация, причем оба эти процесса, в принципе, могут происходить одновременно. Меньшая энергия активации атомов при переходе из твердого в жидкое состояние предопределяет более высокую скорость растворения по сравнению со скоростью адсорбции. Растворение происходит до тех пор, пока в пограничном слое жидкости концентрации компонентов не будут соответствовать фазовой диаграмме. Наличие когерентной дисторсии в переходном слое при несовпадении его периода решетки с матрицей, приводит гетеро-фазную систему к когерентному метастабильному равновесию, стимулируя избыточное растворение подложки. По достижении квази-равновеского состояния начинается процесс застройки поверхности. Такой обмен между атомами происходит до тех пор, пока со стор.-ны твердой фазы не образуется переходной слой, разделяиций ^нтактаруиа» среды.

Л°..г,'.ч'ле пздогкгто переходного слоя - есть неотъемлемая

часть любой гетерофазной системы, формируемой методом жидкостной гетероэпитаксии.

РЕЛАКСАШЮНШЕ АСПЕКТЫ ЭПИТАКСШ.

11.2,6,11-13,15-17,26,29-40]

Эпитаксиальная кристаллизация или растворение твердой фазы есть следствие релаксации системы в направлении понижения ее энергии к сопровождается массопереносом вещества через межфазную границу и в объеме каждой из фаз. Для анализа процессов массопереноса при жидкостной гетероэпитаксии использовали решение известного диффузионного уравнения. При этом были введены следующие ограничения: жидкая фаза рассматривалась как полубесконечная по отношению к концентрациям на межфазной границе, а краевая задача решалась для каждого компонента, т.е. мэссопере-нос компонентов не считался- взаимосвязанным [2,6,29,30].

Различия в концентрациях растворенных компонентов и неодинаковые диффузионные коэффициенты приводят к неодинаковым диффузионным потокам- каждого компонента. Эти ограничения справедливы лишь для разбавленных растворов, к которым относится эпи-таксия систем АЮаРАз, ваШРАэ. Необходимые для анализа коэффициенты диффузии Аз и Са в индии определяли на основе данных по скорости растворения 1пАз и ваР в индиевом растворителе, и А1 в галлии, по скорости растворения подложек СаР и ОзАб в ненасыщенных расплавах А1-Са-Р и А1-0а-Аа. Полученные таким образом величины составили 0^=5.5 10"д см2/с при Т=1073 К, БДв=1.4.10~3.ехр(-3990/Т), БОа=0.83.ехр(-9137/Т) см2/с в диапазоне температур Т=873-1123К.Однако пренебрежение перекрестными значениями коэффициентов диффузии требует коррекции их величин в соответствии с поправками Маннинга [31,32).

Как видно коэффициенты диффузии компонентов в кадкой фазе весьма близки по величине при температуре эпитаксии. Кроме того, расположение подложки, толщина раствора-расплава, использование концентрированных растворов (например, в случае антимони-дов) приводит к конвективному характеру массопереноса.

Эти обстоятельства указывают ка э1фгктиьность при-чеие-г/я

подели полного перемешивания, уравнения которой могут быть представлены в достаточно простой форме 133]

= + N <^1"х01>'

где х^ 01- начальное и конечное содержание компонента в жидкой фазе ; х^ - состав осаждаемого- твердого раствора; N = На=п3/п1-доля закристаллизовавшейся или N = К^-г^/п1- доля растворившейся твердой фазы.

Формулы перехода от диффузионного приближения полубесконечной жидкой фазы к модели полного перемешивания, принимая равными коэффициенты диффузии компонентов в жидкой фазе, позволяют определить скорости осаждения и толщины слоев.

Таким образом анализ межфазного взаимодействия "жидкость-твердое", в том числе и эпитаксии, как результата релаксации многокомпонентной системы из метастабильного состояния, может быть весьма эффективно проведен путем совместного решения уравнений фазовой диаграммы (когерентной или равновесной) и уравнений массопереноса (диффузионного или конвекционного).

В первую очередь за характер релаксации гетерогенной системы отвечает состояние переходного слоя. Оценка устойчивости межфазной границы может быть определена по соотношению ' между возмущающим воздействием (Ла) и ответной реакцией ДО0) гетерогенной системы т)=Л-И УК . Положительное значение г) соответ-

1 О , Б в 1

ствует устойчивому состоянию, отрицательное - растворению. При этом картина межфазного взаимодействия изменяется, если в системе появляются упругие деформации. В таком случае используются уравнения когерентной фазовой диаграммы. С целью установления закономерностей в характере релаксации гетерогенных систем АЗВ5 исследовали кинетику гетерогенного взаимодействия в изотермических условиях в системе ЛЮаРАБ/йаР/СаАз кристаллографической ориентации [111] и 1100] 111]. При этом изменяли как состав исходной жидкой фазы, так и время контакта от 5 с до 15 мин [2,11,12,35]. Во всех случаях на начальном этапе взаимодейст! имело место избыточное подрастворение подложки по отношению к ликвидусу многокомпонентной системы. В дальнейшем формировались на поверхности подложки цептры новой фазы с последующей их ко-алесценцией и образованием защитного слоя толщиной до 15 мкк.

Состав слоя и период решетки плавно изменялись, приближаясь к составу равновесной твердой фазы по отношению к исходному расплаву. Модельные представления объясняют эти факты следующим образом. Как было показано, неотъемлемым свойством гетерогенной системы "жидкость-твердое" является наличие переходного слоя. При решеточном несовпадении с матрицей подложки в условиях псевдоморфизма в слое возникают упругие напряжения. По мере увеличения толщины слоя в нем развивается пластическая деформация, которая может привести к частичной или полной релаксации напряжений на гетерогранице. При низкой температуре релаксация деформации не происходит и заканчивается формированием пересыщенной жидкой фазы. Однако в случае введения сетки дислокаций несоответствия релаксация упругих напряжений посредством "срыш когерентности" приводит к эффективному пересыщению по отношению к некогерентной границе. Процесс растворения останавливается, происходит осаждение твердого раствора. Это приводит систему к равновесному термодинамическому состоянию. Анизотропный характер релаксации объясняется тем, что пластическая деформация определяется кристаллографической ориентацией слоя и затруднена при ориентации слоя в плоскости [111] по сравнению с [100] [26]. Моделирование процесса релаксации гетерогенной системы целесообразно провести в два этапа [2,36]. На первом - формирование 'жидкой фазы путем растворения подложки. На этой стадии границы фазовых областей описываются уравнениями когерентной диаграммы, а массоперенос учитывается в рамках модели полного перемешивания. Таким образом находится состав пересыщенной жидкой фазы. На втором этапе процесс кристаллизации, инициируемый релзксацией упругих напряжений, описывается путем совместного решения уравнений равновесной диаграммы и массопереноса. Хорошее соответствие экспериментальных результатов и проведенного анализа релаксационных процессов на гетерограницах в системах А1СаРАз/СаР, Са1пРАз/СаР, СаЬчРАа/СаАз, 1п?АзЗЬ/1пАз подтвердил адекватность предложенной модели [2,15-17,38].

Представления о когерентной растворимости легли в основу оригинальных методик изотермической релаксационной эпитаксяи. В первом способе формирование пересыщенной жидкой фазы осуществляется за счет когерентной растворимости одной подложки с

последующей релаксацией пересыщения за счет эгштаксиального осавдэния на другой [13,39,40]. Этот метод Оыл реализован при кристаллизации твердых растворов Саж1п Р с последовательной сменой подложек: ваРИИ] - создание пересыщенного расплава; ваАаШП - изотермическое осавдение изопериодного твердого раствора в Сая1п Р. Управление составом в таком методе осуществляется за счет изменения содержания фосфора з исходной жидкой фазе. При этом пересыщение жидкой фазы относительно под-' ложки СаАзИИ] находится на уровне 7-11 К, что характеризует режим как весьма близкий к методу ступенчатого охлаждения. Во втором способе формирование пересыщенной жидкой фазы с последующей изотермической кристаллизацией возможно и без смены подложек в случае, если по мере формирования псевдоморфного переходного слоя он достигает критической толщины. После этого в системе развивается пластическая деформация, нарушается когерентность геторограницы, а контактное пересыщение снимается за счет кристаллизации твердого раствора. Таким способом были реализованы градиентные гетерослои в системе АЮаРАз/СаР [13]. .

С целью определения характера релаксации в деформированной гетеросистеме были получены градиентные слои твердых растворов 1пРАзЗЬ на подложках 1ПАБ/1ИА/ в температурном интервале' 993 -953 К [161. Указанный интервал соответствует температуре пластичности 1пАа. Деформация гетероструктуры происходила таким образом, что эхштакси^льный рлой находился на выпуклой стороне структуры. Изгиб подложек сохранялся и после удаления эпитакси-алыюго слоя. Это указывает на то, что деформация структуры происходила в процессе эпитаксии. Изменение толщины подложек при неизмешшх остальных технологических параметрах оказывало влияние на кривизну гетероструктуры и толщину эгштаксиального слоя. С умэнызениеы толщины подложек критическая толщина' образования дислокаций несоответствия в слое растет, а в подложке пндаеу, т.е. пластическая релаксация напряжений за счет образования дислокаций несоответствия растет с уменьшением ее толщины. Подтверждением этому служат результаты исследования структурных. характеристик гетероструктур, полученных на клиновидных подложках.С умениоенпм толщины подложки ХпАз от 420 до 80 мкм толщина виитаксиалъного слоя изменялась от 20 до 40 мкм,а плот-

ность дислокаций несоответствия в подложке возрастала на порядок при практически неизменной плотности эпитаксиальном слое.

Специфическим поведением в гетерогенной системе отличаются подложки бинарных соединений, которые не удовлетворяют критерию термодинамической устойчивости 1|>0. При этом начальный этап взаимодействия с насыщенной жидкой фазой протекает путем растворения подложи. Это растворение носит избирательный характер и проявляется в виде быстрого прорастания жидких нитевидных каналов от поверхности в глубь подложки. Экспериментальные результаты по мекфазному взаимодействию в системах (Са.-1п-Р)/1пР и (Са-Аз-Р)/СаАз позволяют представить следующую картину релаксации [1,2,36]. При контактировании подложки с неравновесной-жидкой фазой из-за неравенства химических потенциалов компонентов происходит встречный массоперенос с образованнием тонкого переходного слоя. Наличие когерентной деформации в гетеропаре, обусловленное несоответствием периодов решеток, дополнительно стимулирует растворение подложки. Наиболее вероятными _ центрами растворения являются дефекты, в качестве которых могут быть и места выхода ростовых дислокаций на поверхность. На разных участках границы раздела концентрат л компонентов растворямого вещества будут различаться. Эти флуктуации состава в диффузионной зоне на мекфазной границе обуславливают селективное растворение преимущественно дефектных мест. Формирование пересыщения вблизи плоских ненарушенных участков повехности подложки затрудняет растворение этих областей и способствует увеличеню тол-щны переходного слоя. Частичная релаксация упругих.напряжений в переходном слое приводит к созданию эффективного пересыщения относительно самой мекфазной границы. В результате происходит осаждение на поверхности подложки трехмерных зародышей твердого раствора и изменяется направление диффузионных потоков. Процессы проникновения жидкой фазы в глубину подложки и разрастание центров новой фазы протекают одновременно. Разрастание и смыкание островков новой твердой фазы приводит к постепенному затуханию массообмена между жидкой и твердой фазами. Дальнейшая миграция изолированных включений может происходить по механизму "твердое-жидкость- твердое". Движукей силой такого процесса является различие между химическими потенциалами компонентов по

-периферии включения.

Особенности когерентной гетероэпитаксии пр. изменении состава взаимодействующих фаз [1 ,2,14,15,17,21,29,30,32,37-39,41-51 ]

В рамках изложенного подхода сравнительно легко выявляются закономерности кристаллизации многокомпонентных систем. Решение системы уравнений массопереноса совместна с уравнениями когерентной или равновесной фазовыми диаграмма™ позволяет получить подробную количественную информацию о процессе, провести необходимую экстраполяцию условий синтеза. Обычно исходными данными для расчетов служат начальный состав жидкой фазы, температура контакта, тип кристаллической подложки. Искомыми получаются ■ концентрации компонентов на межфазной границе., скорость перемещения границы раздела, величина рассогласование периодов решеток гетеропары. Для четверных систем с учетом условна нормировки количество уравнений достигает семи 121.

Анализ эпитаксиального процесса в рамках модели диффузионно-ограниченного роста применяли дла системы Са1пРАз в условиях кристаллизации на 'подложках 1пР, СаАз и СаРо чАзо в [29,30,32,41,42].

Проведена сравнительная оценка влияния технологических факторов на параметры формируемых гетероструктур СаГпРАэ/ГпР, Са1пАэЗЬ/Са8Ь, 1пРАзЗЬ/1пАз [17,21,30]. Рассмотрено воздействие' точности поддержания температуры, метода создания пересыщения, способа формирования жидкой фазы заданного состава на величину рассогласования периодов решеток гетеропары. Обнаруженные низкие скорости роста вблизи границы сшшодального распада, могут быть объяснены, на основании анализа когерентной фазовой диаграммы с учетом массопереноса в жидкой фазе. Пересыщение пй мере приближения к области несмешиваемости при заданном переохлаждении снижается, что ведет к резкому уменьшению скорости роста. При этом устойчивость формируемого твердого раствора индуцируется подложкой, т.е. за счет внешней упругой деформации. Здесь проявляется т.к. дуализм упругой энергии, при котором внешние напряжения стабилизируют решетку и препятствуют распаду твердо1-го раствора, а вьутренниэ, возникающие при внедрении чужеродно-

го атома в матрицу кристалла и вызывающие деформацию межатомных связей, стимулируют его распад.

Такое свойство гетероструктуры позволяет получать такие эпитаксиалыше слои внутри области несмешиваемости. Ка примере системы GalnAsSb/GaSb показано влияние кристаллографической ориентации подложки на величину смещения состава зарождающейся пленки твердого раствора внутрь области нестабильности. Наибольшее смещение наблюдается для слоев ориентированных в плоскости (111), что соответствует большему значению критической деформации [21].

Критичность технологических факторов к внешним воздействиям вблизи области несмешиваемости является общей вакономер-. ностью для всех многокомпонентных систем АЗВ5.

В таких условиях целесообразно управление скоростью роста проводить за счет компонента системы, который, создавая значительное пересыщение в расплаве, не вызывает заметного ухода периода решетки от заданного. Для системы GalnPAa таким рлементом является фосфор, а для системы GalnAsSb - мышьяк.

В условиях формирования изопериодной структуры GalnPAs/InP для У=0,3 изменение концентрации х на 25 % увеличивает скорость роста на 500 %, а отклонение от изопериода при этом составляет всего 0,025 % при температуре эпитаксии 923 К. Особенно эффектно применение указанного подхода с использованием представлений о когерентном сопряжении фаз в условиях неизотермической кристаллизации, когда по мере охлаждения в связи с плавным изменением состава раствора-расплава изменяется и период кристаллизуемого слоя. Более пологий характер зависимости несоответствия периодов решеток' по толщине эпитаксиального слоя по сравнению с приближением равновесной фазовой диаграммы отражает когерентный характер кристаллизации, а полное совпадение с экспериментальными данными свидетельствует об адекватности принятой концептуальной модели процесса кристаллизации.

Следует отметить характерную особенность твердых растворов AlGaAsSb, GalnAsSb и GalnPSb, в отличие от АЮаРАз, СаШРАя, заключающуюся в том, что сингулярная полиэдрация этих систем на зторичные указывает на еозмсжность еыбора фязоесго пг/зстрянстаг при ¡De получэпмги, 15, ¿3-451. Я-'сется в ыслу то, что яця этих

твердых ' растворов может быть использована жидкая фаза для получения одного и того же состава твердого раствора, обогащенная компонентами III гр. (Ga или In) либо Y гр. (Sb). Именно этот факт позволил сравнительно легко управлять градиентом состава твердого раствора GalnPSb при его осаждении на подложках GaP [44]. Фактически сурьму в системе GalnPSb можно рассматривать в качестве индифферентного растворителя в связи с наличием в твердом растворе GalnPSb широкой области несмешиваемости с низкой растворимостью Sb ( Ю^см'") в твердой фазе. Смена области фазового пространства при кристаллизации приводит к изменению коэффициентов распределения компонентов и смещает изотермы солидуса в область составов обогащенных GaP. Это позволяет сравнительно легко управлять составом слоя в направлении роста.

Для систем GalnAsSb и AlGaAsSb указанные свойства оказались интересны еще и тем, что изменение состава исходной жидкой фазы позволяет легко подавить процессы подрастворения подложек GaSb с целью получения многослойных гетероструктур [14,15,43].,

Этот подход особенно важен тем, что переход к общему растворителю для обеих систем весьма удобен при выращивании многослойных структур на- основе этих материалов при одной температуре в едином технологическом цикле. Кроме того, смещение в сурьмянистый угол фазовой диаграммы при получении подобных гетероструктур значительно улучшило их структурное совершенство, что показали рентгенодифрактометрические исследования эпитакси-альных слоев.

Важным технологическим параметром эпитаксиального процесса является величина переохлаждения расплава перед началом кристаллизации. Именно значение переохлаждения определяет скорость роста, препятствует подрастворению подложки, влияет на состав и период решетки осавдаемого твердого раствора. Величину критического переохлаждения (т.е. предельно возможного) определяли визуально-термическим методом в системах GalnAsSb, AlGaAsSb и легированном Zn, Bl, Sn, Gl расплаве InP [15,47]. Значение критического переохлаждения зависело от скорости охлаждения жидкой фазы, температуры ликвидуса и состава расплава. В системе GalnABSb критическое переохлаждение изменялось в зависимости от

состава жидкой фазы от 7 до 25 К, в то же время для AlGaAsSb, при той же температуре 923 К она не превышала величину 4 К. При получении многослойной гетерофазной структуры таких пересыщений явно недостаточно. Незначительное введение индия, до 2 ат.Ж, практически не влияло на температуру ликвидуса AlGaAsSb и состав кристаллизуемой твердой фазы при одновременном возрастании критического переохлаждения до 10' К. Обнаруженный эффект может быть объяснен изменением удельной свободной поверхностной энергией на межфазной границе при изменении состава расплава. Под-тверздэнием этому заключению явились исследованные корреляции мевду величиной поверхностного натяжения легированных Zn, Bi, Sn, Gd расплавов In-E и величиной критического переохлавдения. Наблюдалось хорошее количественное соответствие сопоставляемых параметров.

На примере GàP исследована предельная растворимость изова-лентных элементов Sb и В1 в • широком, температурном интервале. Показано, что солидус в квазибинарном разрезе GaP-Sb не носит ретроградного характера, а предельная растворимость висмута в GaP при температуре 1273'К составляет 1-3.10" см"а [45,48-51].

Оптические свойства полупроводниковых твердых растворов.

152-66]

Примесное состояние атомов замещения при образовании изоморфных твердых растворов приводит сначала к возникновению локализованных мод колебаний, частота которых связана с упругими свойствами кристалла, массами замещающего (примесного) и соседнего атомов. Анализ спектров оптического поглощения GaP(Sb) и GaP(BI) содержанием Sb'n В1 на уровне 2-4.1010 см"а и 1-3.10" см"а, соответственно, показал возможность не только идентификации, но количественного определения концентрации замещаемых атомов по спектральному положению и интенсивности полос поглощения на щелевых колебаниях при известной величине интегрального сечения поглощения [52,531.

Изовалентное замещение на примесном уровне вызывает появление в полупроводниках с непрямой структурой зон экситонного состояния. Такое состояние может быть ответственным за эффективную излучательную рекомбинацию. Исследование спектральшх

характеристик в эпитаксиальнном СаР(БЬ)и СаР(В1) [54-59] показало, что и сурьма и висмут являются в СаР изоэлектроншми донорами с подобной друг другу тонкой спектральной структурами. Спектральное максимумы соответствуют оптическим переходам с участием БЬ и В1 и характеризуются серией эквидистантных пиков, которые могут быть интерпретированы как фононные повторения с эмиссией локализованнного фонона. Интерпретация тонкой структуры проводилась путем сопоставления спектров фотопроводимости,■ электро и фотолюминесценции. Прямая корреляция между упругой постоянной и ковалентными радиусами изовалентных элементов указывает на важную роль деформационного воздействия при образовании изоморфных твердых растворов. Подтверждением данному факту являются результаты совместного введения азота и висмута в йаР, при котором наблюдается уменьшающзе дилатационное воздействие на матрицу кристалла. Подобное компенсационнное легирование, сопровождающееся незначительным изменением упругих констант, приводит к возрастанию взаимной растворимости примесей замещения. Максимум растворимости висмута наступал при его содержани в расплаве на уровне 20 ат.Ж и концентрации азота в СаР на уровне 101" см'а [56,60-62]. Результатом компенсационного легирования СаР азотом и- висмутом явилось обнаружение в спектрах электролюминесценции эффективнной полосы с максимумом 1,96 эВ при комнатной температуре, что позволило изготовить эффективные светодиоды, работающие в желто-оранжевой области спектра.

Четверные твердые растворы А1СаРАз были использованы в качестве модельных для анализа непрямых оптических переходов с участием и без участия фононсв. Показано, что в атих системах имеется возможность независимого управления несколькими параметрами зонной структуры путем замещения атомов по двум подре-шеткам [63,64,87]. Например, интенсивностью и энергетичейшм положением непрямых оптических переходов. Теоретические выводы анализа хорошо согласуются с экспериментальными данными по краю собственного поглощения АХСаРАз. Получены уравнения для спектральной зависимости коэффициента поглощения о участием ЬА-фонона (К^) и без участия фононов (к1_о). Выражение для суммарного коэффциента поглощения = к + к в АЮаРАз

О 1*А

имеет вид 155):

1/2 1/2 _ к(&1))-гДА п-х)х+л (1 -у)у ]6Е + В(5Е-Ьыт.) /Д^х.у)

ХО ОУ .ЬА

где Лхо, Аоу -коэффициенты, определяющие интенсивность безфо-ношюй Компоненты соответствующих тройных систем при х=0 и у=0; Б - коэффициент интенсивности фононной составляющей поглощешя; ОЕ = [Ьы - Е 1 (эВ); А(х,у)- энергетическое расстояние между прямом и непрямым Е* минимумами зоны проводимости.Результаты по исследованию края собственного поглощения АЮаРАэ послужили основой для анализа его тонкой структуры. Экспериментальные данные по интенсивности непрямых переходов хорошо согласуются с теоретическими. Получены интерполяционные зависимости изменения с составом прямой и непрямой ширины запрещенной зоны , подтвержденные экспериментом. Показано, что в четырехкомпонентных твердых растворах можно независимо менять как ширину запрещенной зоны, так и расстояние между Виртуальным и конечным состоянием, что позволяет управлять как интенсивностью, так и энергетическим зазором оптических переходов, создавая материал с изменяемой формой края собственного поглощения. Это,дает возможность получать кристаллы с одинаковой шириной' запрещенной зоны, но с различной крутизной спектральной зависимости коэффициента поглощения, или с разной пороговой энергией, но с одинаковой интенсивностью оптических переходов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В рамках современной теории растворов предложено математическое описание процесса жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов. Системность подхода основана на результатах структурирования эпитаксиального процесса, позволившего учитывать его •составляйте: массоперенос компонентов через межфазную границу при гетерогенном взаимодействии, образование переходного слоя и установление метастабильного равновесия на гетерограшще, когерентную дисторсию при дилатационном несоотвествии слоя и подложки, приводящую к появлению деформационной составляющей внутренней энергии системы. В рамках разработанного концептуального подхода реализован программный комплекс, позволяющий осуществлять прогнозирование сеойсть и технологических режимов получения Формируемых гетерсстуктур т с:-

'нсше многокомпонентных систем АЗВ5.

2. Исследованы границы фазовых областей в четверных и составляющих их бинарных и тройных системах АКаРАз, А1СаАзЗЬ, ваШРАз, Са1пРЗЬ, СаШАбЗЬ, 1пРАзЗЬ в интервале температур и составов, соответствующих эпитаксиальному процессу. Предложена методика определения избыточных термодинамических функций в твердом и жидком состоянии. На основе анализа закономерностей в термодинамическом описании полупроводниковых: твердых растворов-и фазовых равновесий в указанных системах получены согласованные термодинамические функции и параметры успешно примененные для описания режимов кристаллизации.

3.Предложено термодинамическое описание метастабильного равновесия "многокомпонентные жидкая - упруго-напряженная твердая фазы" в рамках когерентной модели сопряжения фаз. Исследовано влияние упругих напряжений на характер релаксации межфазной границы и когерентная растворимость в системах АЮаРАз/СаР, АЮаРАз/СаАз, СаШРАз/СаР, Са1пРАз/1пР, Са1пРАз/СаАз 1пРАзЗЬ/1пАз. Определена роль термодинамических и кинетических факторов на характер_установления метастабильного равновесия. Установлены границы применимости равновесной и когерентной фазовых диаграмм. Полученные экспериментальные данные адекватно описываются в рамках когерентной модели сопряжения фаз.

4. Показано, что траектория эпитаксиальной кристаллизации в многокомпонентных системах лежит в ограниченных пределах фазового пространства и изменяется в соответствии с законами по-лиэдрации. При этом характер эпитаксиального осаждения определяется способом релаксации гетерогенной системы к равновесному состоянии, величиной отклонения метастабильного состояния от равновесного, особенностями массопереноса

5. Проведено комплексное исследование процессов гете'роэпи-таксии в системах АЮаРАз/СаР, АЮаРАз/СаАн, Са1пРАз/1пР, 1пРАзЗЬ/1пАз, Са1пАоЗЬ/СаЗЬ, Са1пРБЬ/СаР. Выявлено влияние технологических факторов на особенности получения изопериодных и неизопериодных гетероструктур: значение температуры эгштаксии, величины пересыщения, состава раствора-расплава на устойчивость гетерэграницы, толщину эпитаксиального слоя, величину рассогласования периодов решеток в гетеропаре.

- гэ -

6. Разработана методика релаксационной эпитаксии, использующая для создания заданной величины пересыщения эффект когерентной растворимости неизопериодической подложи с последующей релаксацией системы путем кристаллизации твердой фазы заданного состава, либо за счет смены подложек или за счет достижения системой критических параметров( критических пересыщения или толщины переходного слоя).Показана возможность управления величиной критического пересыщения раствора-расплава путем введения в него модифицирующих добавок, изменяющих величину поверхностного натяжения жидкой фазы.

7. Для оценки устойчивости межфазной границы использована, методика, основанная.на анализе возмущающего воздействия и ответной реакции гетерогенной системы. Экспериментальное подтверждение получено при исследовании гетерограниц в системах AlGaPAs/ GaP, AlGaPAs/GaAs, GalnPAs/InP, InPAsSb/InAs, GalnAsSb/GaSb.

8. Определена роль изовалентного компенсационного легирования в системах с ограниченной растворимостью компонентов на характер спектральных характеристик. Совместное легирование GaP азотом и' висмутом-приводило к появлению эффективной люминесценции при комнатной температуре с максимумом вблизи 1,96 эВ.

9. Экспериментально на примере системы AlGaPAs различного состава показано на основании исследования края собственного поглощения, что в четверных системах с непрямой структурой энергетических зон можно управлять формой края поглощения по двум параметрам - пороговой энергии и крутизне спектральной зависимости.

АЕтор выражает благодарность проф.Сорокину B.C. за внимание и поддержку в работе.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов.- М.: Металлургия, - 1991г., 176 с.

2. Kuznetsov V.V., Moskvln P.P., Sorokin V.S. Coherent phase diagram and Interface relaxation processes during LPE of 43B5 solid solutlons//J.Cryst.Growth.- 1988-V.88.-P.241-262.

3. Кузнецов B.B., Сорокин B.C. О термодинамическом описании твердых растворов на основе соединений АЗВ5.// Кзв АН СССР. Неорган, материалы. - 1980.- Т.16, N 12,- С.2085-2089

4. Kopylov A.A., Kuznetsov V.V.,Parfeno7a I.I. М1сгозсор1с model for evaluating mixing enthalpy of ternary III-V alloys// International Conference. Intermolecular Interactions in crys-

talllzatlon process and characterization of physical effects in solids: Kazimlerz Dolny, Poland, September 1993, Abstracts.P.17

5. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Термодинамическая устойчивость твердых растворов GaxInl-xPyAsl-y// Изв АН СССР. Неорган, материалы. - 1985.- Т.21, N 12.- С.2006-2010.

6. Gorelenok A., Kuznetsov V.V., Moskvln P.P., Soro-kln V.S. Peculiarities ol LPE In GalnAsP/InP lattice-matched heterostructure//J.Cryst.Growth - 1987.-V.80 - P.298-306.

7. Бондаренко JI.А. .Кузнецов В.В. , Максимов С.К., Петров А.С. Явление автомодуляции состава эпитаксиальных пленок в процессе кристаллизации из жидкой фазы//Физика твердого тела. -1982.- Т.24 - Вып. 2.- С. 628-631.

8. Кузнецов В.В., СадовскиВ., Сорокин B.C. Когерентная диаграмма состояния тройных систем на основе соединений АЗВ5. Журнал физической химии.- 1985.- Т.59, N 2.- С.322-328.

9. Kuanetsov V.V., Sadowskl W., Sorokin V.S. The Coherent Phase Diagram of A3B5 Ternary System// Crystal Res. Technol.-

1985 -V.20.-N10.- P.1373 -1380.

10. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Когерентная диаграмма состояния четырехкомпонентных систем АЗВ5//Журнал физической химии.- 1986.- Т.60, N 6.,0.1376-1381.

11. Кузнецов В.В., Садовски В., Сорокин B.C. Особенности взаимодействия многокомпонентной жидкой фазы системы Al-Ga-P-As с подложкой СаР//Изв АН СССР. Неорган, материалы. - 1984.-Т.20, N 2.- 0.195-199.

12. Кузнецов В.В., Садовски В., Сорокин B.C. Особенности релаксации межфазной границы при кидкофазной гетероэпитаксии. // Изв АН СССР. НеОрган. материалы. - 1984,- Т.20, N 11.-

q 1791—1795

13. А.с. 1286014 СССР, МКИ Н 01L 21/208. Способ получе-ния эпитаксиальных слоев AlGaPAs / В.В.Кузнецов (СССР), В.Садовски (ПНР), В.С.Сорокин (СССР). - 6 с. ОТ 26.11.85.

14. Васильев В.И..Кузнецов В.В., Мишурный В.А. Эпитаксия GalnAsSb с использованием сурьмы в качества растворителя// Изв-АН СССР. Неорган, материалы.- 1990.- Т.26, N 1.С.23-27.

15. Кузнецов В.В., Ольховик Я., Сорокин B.C. Установка для прецизионного определения температуры ликвидуса в условиях жид-кофазной эпитаксии// Электронная техника, сер.6. Материалы.-

1986 - Вып.4(215) - С.59-61.

16. Кузнецов В.В., Стусь Н.Н., Талалагаш Т.Н., Рубцов Э.Р. Межфазное взаимодействие и гетероэпитаксии в системе inPAsSb// Кристаллография. - Т.37, Вып.4. - 1992.- С. 998-1002.

17. Kusnetsoy V.V., Lebedav О,A,, Rubzov • E.R. Multicomponent АЗВ5 antlmcnlds heteroapitaxy// 3 rd European Coni. on Crystal Growth (ECCG- 3).-may,1991.- Budapest.- P.75.

18. Кузнецов В.В. Процессы когерентного роста при гетероэпитаксии твердых растворов АЗВ5//Конф. по электронным материалам алам: Тез. докл.-Новосибирск,1992.- С.312.

19. Kuznetsov V.V. Modelling of coherent growth processes unctor solid solution heteroepitaxy//Internatlonal Conference. Intennolecular Interactions in crystallization prozess and characterisation of physical effects in solids: KazLnlerz Dolny, Poland, September 1993, Abstracts, P.20.

20. Баранов А.К..Кузнецов В.В., Гусейнов А., Дкуртанов В., Качалов К.А., Якэьлев К).II. и др,'/ ¡КкдкоЗазная эпитаксия пзо-перн^дкых r^repcv-ipyK'rvp Gaxlnl -xAsySN -y/GaSb 1!гв А)! СССР. Не-

^¿ан. материалы. - 1991.- Г.27, N 4.- С.684-688.

21. Баранов А.Н., Кузнецов В.В..Гусейнов А., Рубцов Э.Р., Яковлев D.n. Кинетика кристаллизации твердых растворов Gaxlnl-xAsySbl-у из гидкой фазы// Журнал физической химии. -1991. - Т.65, N 12,- с.3228-3235.

22. Кузнецов В.В., Сорокин B.C. Влияние плоской упругой деформация на ширину запрещенной зоны твердых растворов Gaxlnl-ХР//ФТП.- Т.25, Вып.10.- Москва.- 1991.- С. 1818-1821

23. Кузнецов В.В., Садовски В. Исследование условий получения твердых растворов GaxPyAs1-y из кидкой <£азы//Известия ЛЭ— ТИ им.В.и.Ульянова (Ленина). -1982,Вып. 302.- С.53-57

24. Кузнецов В.В., Лаврентьев A.A. Применение методов вторично-ионной масс-спектрометрии для анализа состава поверхности переходных слоев твердых растворов A3B5//VI Всесоюзн. школа по физике поверхности.- Одесса.- сентябрь,1987.- С.57

25. Кузнецов В.В..Лаврентьев A.A., Рубцов Э.Р.Исследование переходных слоев твердых растворов АЗВ5 методом ВИМС//Известия ЛЭТИ им.В,И.Ульянова (Ленина). -1981,- Вып. 281,- С.95-97

26. Кузнецов В.В., Ольховик Я. Анизотропия мекфазного взаимодействия при гетероэпитаксии//Меж.вуз.сб.Физико-химические аспекты технологии микро и оптоэлектроншси.-Воронеж.-1991.С.10.

27. Давэращвили о.И., Кузнецов В.В., Селин A.A., Шотов А.,П. Расчет равновесных составов кидкой и твердой фаз в системе Fb-Sn-Se-Та//Курилл неорганической химии. - Т.37, N 6. -С.1362-1366.

28. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Саенко И.В. Фазовые равновесия в области птинедеобразования системы • железо-кислород. //Нурнал физической химии,- 1988.- T.LXII.N12.- С.3196-3200.

29- Kuznetsov V.y,, MoskYln P.P., Sorokln V.S. Мазз transfer during- Growth of Ga-ln-P-As Solid Solution In the Equilibrium Cooling Growth Technique. Crystal Res. Technol.-V.20.-N5.- 1985.- Pr439 - 446.

30. Kuzratsov 4,7,, MosKvln P.P., Sorokln V.S. Growth kinetics 111 ШГ.6Г tfie Ga-In-P-Аз system// J. Cryet.Growth --1984-у.бб - P.562-575.

31. Кузнецов B.B., Москвин П.П., Садовски В., Сорокин B.C. Кинетика процесса /раствоие'ния арсенида индия в расплавах систе-ш ийдйй-«ышьяк//Из& АН СССР. Неорган, материалы. - 1983. -Т.19, й 4,- С.541-545

32. Кузнецов: В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Диффузионные процессы при жидкофазной эпйтакски в системе Ga-In-P. Изв АН СССР. Неорган, материалы. - 1985.- Т.21, N 6.- С.892-8%.

33. Кузнецов-В.В., Москвин П.П., Сорокин B.C. Взаимосвязь моделей массопеюеноса при ВЕЭ//Изв АН СССР. Неорган, материалы. - 1988.- Т.24, Н 11.- С.1912-1914.

34. Блохин Ю.Н..Кузнецов В.В., Луцкая О.Ф. Анализ диграммы состояния системы PbS-CdS в рамках модели регулярных растворов// Электронная техника, сер.6. Материалы.- 1986.-Вып.10, С.68-69.

35. Кузнецов В.В., Садовски В. Особенности взаимодействия многокомпонентных расплавов А1-Са-Р-Аз с бинарными подложками GaP и GaAs// VI Всесоюз.конф. по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок:Тез.докл.- Новосибирск, 1982 21-25 июня,Т.1.- С.132- 133:

36. Кузнецов В.В., Сльховик Я., Пасынков В.В., Садовски В. Эффекты релаксации мехфазной границы при жидкостной гзпитакоии//

-Известия- ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Легаша).-1906.-Вып.365.,0.19-24.

37. Kuzmtsov V.V., Vaslljev V.I, MlshurnyJ V., Sazonoy V.V., Paleey ,N.N. Epitaxial growth of InGaAsSb and AlGaAsSb from Sb-enrloted solutlona//T st -International conference on epitaxial cryatal growth. aprll,199Q.Hungary.-Abstracta.-P.434.

38. Kur,m t hoy V.V.,Rubta0V E.R.,Galltskaya Т.Г..Eremeewa V.V. Heteroepltaxy multlcamporant antImonlda A3B5// Naukowe pùlltechnlkl.Lubelskle:!.- FIZYKA 9. - 1993, S. 113-127.

39. A.c. 1232078 СССР, МКИ H 01L 21/208. Способ изготовления эпктаксиальнщ структур Gaxlril-xP/GaAs / В.В.Кузнецов(СССР),

П.П.Москвин (СССР), В,С.Сорокин (СССР), Я.Ольховик (ПНР).-6 с. от 19.07.84

р 40. Кузнецов В.В., Москвин П.П., Ольховик Я., Сорокин B.C. Релаксационная изотермическая эпитаксия тзер дых растворов АЗВ5//ИЗВ АН СССР. Неорган, материалы. - 1986. - Т.22, N 11.-С.1773-1778.

41. Kuznetsov Y.V., Olchowlk J., Sorokln V.S. Wplyw czarmlka klnetyczmgo oras z^awlak relaksacyjnych. na procès lcryatallsaca z fasy clekcey swlazku Gaxlnl-xPyAsI-y// Haukowe politechnlkl Lube1skia J.- FIZYKA 6. - 1989, S.184.

42. Арсентьев И.Н.«Ееканишвили Г.P..Вавилова Л.С..Кузнецов В.В. Особенности формирования гетероструктур GalnPAs/GaAs с субмикронными слоями эттаксией из жидкой фазы//Физичес1сие основы твердотельной электроники:1 Всос.конф.,-Ленинград,1989-Тез.докл. Т. В, C.6Q-61.

43. А.е.,1540342 СССР, МКИ H OIL 21/203. Способ получения эпитаксиальных слоев твердых растворов InGaAsSb// В.И.Васильев, В.В.Кузнецов,,В.А.Мишурный (СССР). - 6с. от 01.10.89.

44. А.е., 689466 СССР, МКИ H Q1L 21/208. Способ получения эпитаксиальных слоев Gaxlnl-хР./ В.В.Кузнецов , В.С.Сорокин (СССР). - 6с. от 07.06.79.

45. Кузнецов В.В., Сорокин B.C. Получение эпитаксиальных слоев GaP из растворов-расплавов в Sb и В1 // Изв АН СССР. Нэ-орган. материалы. - 1978.- Т.14, К 3.- С.389-391.

46. Кузнецов В.В..Садовски В., Сорокин B.C. Расчет фазовых -равновесий в системе Ga-In-P-Sb.// Известия ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Ленина). -1980.- Вып. 263 .- С.71-76

47. Кузнецов В.В., Ольховик Я., Соловьев И.В., Сорокин B.C. Кинетика гомогенного зародышеобразования в растворе-расплаве системы 1п-Г//Изв АН СССР. Ноорган. материалы.- 1988.-Т.24, N 5.- С.359-860.

48. Кузнецов В.В., Сорокин B.C. Растворимость GaP в расплавах сурьмы и висмута// Изв АН СССР. Неорган, материалы. -1977.- Т.13, N 5.- С.780-784.

49. Кузнецов В.З. Фазовые равновесия в тройных системах слетучим компонентом.// Известия ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Ленина).

1У77.- Bun. 211.- С.32-38

50. Кузнецов В.В., Крюков И.И. Исследование температурной зависимости растворимости сурьмы в фосфиде галлия.// Известия ЛЭТИ им.В.11.Ульянова (Ленина). -1978.- Бып. 228.- С.63-71

51. Кгакчцов В.В., Сорокин B.C. Солидус в квазибинарной системе GaP-Sb в области пепвичной кристаллизации GaP// Изв АН СССР. Нзеитан. материалы.- Ï9T8.- Т.14, N 7.- С.1212-1216.

5.:. Г:>рзд В., Копылов A.A., Кузнецов В.В. Щелевые колебания и eosvoxhcc гь огтецелшя сурьмы к зисмута в фосфиде галлия// Ciu'iua ti-■: jv.rro тела. -1578. -Т. 20 . 11. -С.3418-3420.

53. Кузнецов D.D., Копылов A.A., Смирнов В.И. Исследование энергетического спектра донора Sn в фосфиде галлия в усЛойиях кидкофазной Э1штаксии// 5-й Всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов: М.-1982. 6-8 декабря.- С.25.

54. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н. Люминесценция фосфида галлия, легированного изоэлектронными примесями// Известия ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Ленина). -1980.- Вып. 279.- С.69-74

55. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н., Пихтин АЛ!., Сорокин B.C. Высокотемпературная люминесценция GaP(Bi:N)// ФТП -

1980.- т.14 - вып. 4.- с.709-714.

56. A.c. 760863 СССР, МШ H OIL 21/208.Способ получения светодиодов на основе GaP./ В.В.Кузнецов , В.Н.Разбегаев:,

B.С.Сорокин (СССР). - 6с. от 07.05.80.

57. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н. Люминесценция фосфида галлия, легированного сурьмой// Известия ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Ленина). -¡931.- Вып. 281.- С.95-97

58. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н., Пихтин А.Н., Попов В.А. Связь спектров люминесценции и фотоответа GaP (В1) р-n структур.Физика и техника полупроводников //1981.-Т.15 -Вып.5.-С.1831

59. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н. Эффективная люминесценция пленок GaP(N:Bl) при 300 К//С6. Получение и свойства тонких пленок , Киев,- 1982.- С. 40-42.

60. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н., Сорокин B.C. Иссследо-вание совместного легирования фосфида галлия азотом и висмутом. //Изв АН СССР. Неорган, материалы. - 1981.- Т.17, N 11.-

C. 1962-1964-

61. Кузнецов В.В., Сорокин B.C., Шамрай В.Б. Исследование растворимости изоэлектронных примесей в GaP в зависимости от условий легирования.//Сб.."Технология получения и электрические свойства соединений АЗВ5". - Материалы всесоюзной конф. - Л.-

1981.- С.183-186.

62. Кузнецов В.В. Исследование влияния растворителя на свойства эпитаксиального фосфида галлия и твердых растворов на его освове//Тез.докл.Всесоюз.конф. Физика соединений АЗВ5: Новосибирск 7-9 июля, 1981.- С.76.

63. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н., Пихтин А.Н., Адель Алтари. Непрямые оптические переходы в многокомпонентных полупроводниковых твердых растворах//1Х Межд. совещание по фотоэлектрическим и оптическим явлениям в тв. телах.- Варна. 1989.С.62.

64. Кузнецов В.В., Разбегаев В.Н., Сайд эль Гизири. Край собственного поглощения А1хСа1-хАзуР1-у//ФТП.- Т.23, вып.5.-Москва.- 1989.- С.880-881.

65. Кузнецов В.В.-, Адель Алтари, Разбегаев В.Н., Сайд эль Гизири. Влияние изменений параметров зонной структуры на край собственного поглощения многокомпонентных твердых растворов// Известия ЛЭТИ им.В.И.Ульянова(Ленина).-1990.-Вып.420.-С.13-17.

66. A.C. 1047338 СССР, МКИ H OIL 21/208. способ получения эпитаксиальных структур / Е.Г.Иванов, В.В.Кузнецов .В.С.Сорокин,

D.M.Таиров (СССР). - 6 с. от 08.06.83.

67. Кузнецов В.В., Садовски В. Термодинамические особенности гетероэпитаксии AlxGa1-xPyAs1-y на подложках GaP// Термодинамика и полупроводниковое матвркаловедение:Тез.докл. - И.. 1583. - С.254-256.