Для получения чистых кристаллов CdTе с определенными свойствами процесс синтеза совмещают с процессом направлен­ной кристаллизации в лодочке, а синтезированный материал, со­держащийся в топ же лодочке и запаянный в той же ампуле, подвергают затем горизонтальной зонной плавке.

Эквиатомные навески очищенных исходных материалов загру­жаются в лодочку из стеклографита, которая помещается в один конец кварцевой "ампулы. В другой конец ампулы закладывается навеска чистого кадмия весом в несколько граммов. После от­качки и запайки ампулу устанавливают в нагревательном уст­ройстве установки. Схема установки представлена на рис 10 15. Нагревательное устройство состоит из трех печей: печи 1, регули­руя температуру которой создают в объеме ампулы заданное давление паров кадмия; печи 2, обеспечивающей нагрев лодочки с компонентами до температур порядка 900—950° С (фоновая печь); печи 3, которая посредством механизма надвигается на печь 2 и вызывает, таким образом, повышение температуры в ампуле. После загрузки ампулы температура печей 2 и 3 доводится до номинальных значений, указанных на рис 10 15; температура печи 1 устанавливается в соответствии с требуемым давлением паров кадмия в ампуле. По достижении заданных температур включается механизм перемещения печи 3, причем скорость надвигания печи составляет от 3 до 5 см/ч. При надвигании печи 3 на печь 2 температура расплава постепенно доводится до темпе­ратуры плавления CdTe. Возникающие благодаря резкому тем­пературному градиенту конвекционные потоки интенсивно пере­мещают расплав и способствуют постепенному синтезу. Во вре­мя этого процесса может происходить испарение компонентов из наиболее горячей зоны расплава-раствора. Интенсивность испа­рения зависит от заданного давления паров чистого кадмия и будет тем меньше, чем больше будет превышение давления паров чистого кадмия над суммарным равновесным давлением компо­нентов над расплавом. Это имеет место, когда температура пе­чи / выше 800° С. Состав расплава определяется составом паро­вой фазы и устанавливается в соответствии с температурой печи 1.

Таким образом, данное устройство автоматически исправляет ошибки, допущенные при взвешивании, а точность контроля сос­тава расплава определяется точностью поддержания температу­ры печи /.

После того как печь 3 достигнет свое конечное положение, вся лодочка находится при равномерной температуре, несколько пре­вышающей температуру плавления CdTe. Можно считать, что с этого момента имеется однородный расплав, а поэтому можно начинать направленную кристаллизацию. Для этого печь 3 пере­двигается в обратном направлении.

Для получения слитков, свойства которых определяются дав­лением паров чистого кадмия, необходимо, чтобы в каждый мо­мент времени на границе раздела кристалл—расплав устанавли­валось равновесие с паровой фазой. Действительно, в большинст­ве случаев состав расплава не соответствует стехиометрии и при кристаллизации происходит оттеснение избыточного компонента. Для того чтобы равновесие расплав — пар успевало устанавли­ваться, необходимо, чтобы скорость кристаллизации и высота расплава были малы. Следовательно, целесообразно проводить процесс в лодочке, а не в вертикально расположенном тигле. Для получения слитков, однородных по длине, скорость кристаллиза­ции не должна превышать 5 мм/ч. Получаемые слитки, как пра­вило, состоят из нескольких крупных монокристаллических блоков.

Дальнейшую очистку синтезированного материала осуществ­ляют методом горизонтальной зонной плавки под давлением па­ров кадмия. В настоящее время отсутствуют данные о зависи­мости коэффициентов распределения примесей от отклонений состава расплава от стехиометрии, т. е. oт величины давления паров кадмия над расплавом. По-видимому, целесообразно про­водить процесс при давлении паров кадмия, близком к равновес­ному (0,9 ат).

Для получения легированных кристаллов к исходной смеси компонентов добавляются навески легирующих примесей: In, Ga, P, As. Однако, как отмечалось в гл. IV, введение примеси сопровождается возникновением противоположного заряженного дефекта, и концентрация носителей должна зависеть от отклоне­ний от стехиометрии.

Слитки, выращиваемые из расплава, обычно состоят из от­дельных крупных монокристаллических блоков. Свойства полу­ченных кристаллов проявляют вполне удовлетворительную за­висимость от условий очистки исходных компонентов и значения давления паров кадмия, установленного в камере кристалли­зации.

Из сказанного следует, что известные значения структурно-чувствительных свойств соответствуют образцам с самой различ­ной степенью компенсации. Существенно отметить, что материа­лы с заметными отклонениями от стехиометрии во всех случаях являются частично компенсированными, а их свойства в значи­тельной степени зависят от условий изготовления. Для опреде­ления оптимальных условий изготовления особенно важно зна­ние природы превалирующих точечных дефектов.

Заключение.

При проведение подготовке курсовой работы были рассмотрены полупроводниковые соединения типа AIIBVI, их свойства и методы получения. Рассмотренные методы получения полупроводниковых соединений показали, что не каждый метод может подойти для производства монокристаллов соединения типа AIIBVI. Так как большинство элементов II и VI группы периодической таблицы химических элементов – легколетучие. В связи с эти возникает ряд затруднений при производстве монокристаллов полупроводниковых соединений.

Список используемой литературы.

1. «Полупроводниковые соединения AIIIBV», В.Н. Вигдоровича, «Металлургия», 1967.

2. «Введение в производство полупроводиковых материалов» В.И. Медведев, «Наука», 1979г.