Учебная работа № /2564. «Реферат Наноэлектроника

Выдержка из похожей работы

Применяется при изготовлении светодиодов и лазеров,Монокристаллы сильно легированного кремнием (1017-1018 см-3) GaAs, помимо высокой проводимости, должны обладать достаточно совершенной кристаллической структурой,Они широко используется в оптоэлектронике для изготовления инжекционных лазеров, свето- и фотодиодов, фотокатодов, являются прекрасным материалом для генераторов СВЧ-колебаний, применяются для изготовления туннельных диодов, способных работать при более высоких температурах, чем кремниевые и на более высоких частотах, чем германиевые,
) Монокристаллы арсенида галлия, легированные хромом, используют в инфракрасной оптике.
) Монокристаллы GaAs, легированные цинком или теллуром, применяют в производстве оптоэлектронных приборов.

1.2 Пористая матрица арсенида галлия и её структурные свойства

Пористый арсенид галлия получают путём электрохимического анодирования монокристаллического GaAs,В качестве электролита наиболее часто используются водные растворы фторводородной кислоты (HF), а также её смеси с соляной (HCl) и азотной (HNO3) кислотами.
Электрохимическое анодирование пластин может проводиться в гальваностатическом и потенциостатическом режимах,В первом случае через пластину GaAs пропускается ток постоянной на всём протяжении эксперимента амплитуды, в то время как при потенциостатическом режиме постоянным остаётся напряжение,Однако в силу причины низкой эффективности потенциостатического метода, в подавляющем большинстве экспериментов используется гальваностатический метод.
В результате реакции электрохимического травления на поверхности GaAs могут образовываться химические соединения типа , имеющие алмазоподобную форму кристаллиты , а при травлении в хлорсодержащем растворе ещё и .
В связи с тем, что процесс порообразования проходит при непосредственном участии дырок, а их концентрация в GaAs n-типа весьма мала, возникает необходимость создания дополнительных условий для их генерации,Чаще всего для этой цели применяют импульсный источник освещения, светом которого в процессе травления подсвечивается образец,
Пористому арсениду галлия, как и пористому кремнию, свойственно значительное увеличение площади поверхности — до 600 м2/см3,
В GaAs поры растут вдоль кристаллографического направления [111] (рисунок 1),Следовательно, в пластинах с ориентацией (111) поры растут перпендикулярно поверхности, а в пластинах с ориентацией (100) под углом ~35°.

Рисунок 1 — Перпендикулярный поверхности рост пор на пластине ориентации (111)

В зависимости от многих факторов (плотность тока, протекающего через образец, кристаллографическая ориентация пластины, тип проводимости, уровень легирования, состав и температура травителя, наличие или отсутствие подсветки, состояние поверхности), пористые слои могут весьма сильно различаться по своим структурным свойствам[14, 15].
В том случае, когда диаметр пор больше 50 нм, говорят о наличии макропористой структуры; при диаметре пор от 50 нм до 5 нм говорят о мезапористом слое, и в случае диаметра пор меньше 5 нм говорят о микропористой структуре слоя.
Для образцов p-типа, как показывают авторы работы [15], формирование на поверхности пор кристаллитов не наблюдается, как это было в случае некоторых образцов пористого n-GaAs,В то же время суммарное количество атомов кислорода, участвующих в формировании оксидных связей на поверхности нанокристаллов оказалось почти равным,Стоит отметить, что интенсивность фотолюминесценции в образцах пористого p-GaAs существенно ниже, чем в образцах пористого n-GaAs, а положение самого пика фотолюминесценции сдвинуто в красную область спектра,Структура пористого слоя p-GaAs менее однородная, размеры нанокристаллов колеблются в пределах от десятков до сотен нанометров,В случае n-GaAs размеры нанокристаллов и дисперсия значений среднего диаметра существенно меньше, чем в образцах p-GaAs.
Как указано в работе [13], при электролитическом травлении n-GaAs () в растворах HCl, начиная с плотности тока около на поверхности образцов образуется тёмная плотная плёнка, прочно сцепленная с подложкой»