Forming the low-porous layers of indium phosphide with the predefined quality level

Abstract

Для можливості формування наноструктурованих шарів на поверхні напівпровідників із регульованими властивостями розроблено морфологічний критерій якості. Отримано шари низькопоруватого фосфіду індію з мезопоруватою структурою. Поруваті шари формувалися методом електрохімічного травлення у розчині соляної кислоти при постійній щільності струму. За розробленим критерієм проаналізовано якість синтезованих зразків por-InP. Це дозволить виготовляти структури з поруватими шарами на поверхні у промислових масштабах. Представлений критерій може бути застосованим для інших режимів обробки фосфіду індію, або для інших напівпровідників. Це дозволяє розглядати його як універсальний морфологічний критерій якості поруватих структур. Встановлено кореляцію між морфологічними властивостями поруватих структур на поверхні фосфіду індію та умовами травлення. Для цього було проаналізовано поруваті структури, які формувалися у інтервалі часу травлення від 10 до 20 хв при різній концентрації кислоти у електроліті. У результаті встановлено, що форма пор наноструктурованих шарів на поверхні напівпровідників залежить не лише від параметрів кристалу, а й від умов травлення, зокрема від часу травлення та складу електроліту. Застосування насичених електролітів призводить до формування масивних пор, які мають форму канавок – витягнуті еліпси. Отримані кореляції є корисними з практичної точки зору, тому що дозволяють обґрунтовано підходити до визначення режимів електрохімічної обробки напівпровідників. Крім того, це відкриває нові перспективи у побудові моделі самоорганізації поруватої структури на поверхні напівпровідників. Представлено методику розрахунку основних статистичних характеристик ряду розподілу пор за розміром, зокрема розмах варіації, дисперсію,середньоквадратичне відхилення, коефіцієнти варіації та асиметрії. Це дозволяє більш детально оцінювати морфологічні показники поруватих структур та просунутися у розумінні механізмів, що лежать в основі пороутворення на поверхні напівпровідників під час електрохімічної обробки