ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Предложен способ получения монокристалических слоев оксида цинка на неориентирующих подложках из стекла, керамики, плавленого кварца, тугоплавкого металла или полупроводника с отлияными от оксида цинка постоянными решеток - методом химических транспортных реакций (ХТР) в проточном реакторе пониженного давления в атмосфере водорода. Для обеспечения автоэпитаксии на поверхность неориентирующей подложки предварительно методом магнетронного распыления наносят оптимизированный промежуточный слой оксида цинка толщиной 200-1000Е, представляющий собой текстуру базисной ориентации вне зависимости от ориентирующих свойств подложек.

Техническим результатом данного изобретения является получение эпитаксиальных слоев (ЭС)znoна неориентирующих подложках (в качестве примера использованы поликор и плавленый кварц) методом химических транспортных реакций в проточном реакторе пониженного давления (ПРПД) с использованием промежуточных слоевznoтолщиной 200-1000Е, полученных методом магнетронного распыления (ММР).

На предварительно очищенные поверхности подложек наносились тонкие промежуточные слои, полученные ММР на постоянном токе с использованием таблеток-мишеней диаметром 4cmи толщиной 2-3mm. С целью получения проводящей мишени и обеспечения устойчивого разряда приdc- магнетронном распылении в атмосфереar:o₂(4:1) в порошокznoчистоты ОСЧ добавлялся 1%ga₂o₃по весу (дляrf- распыления этого не требуется), смесь тщательно перемешивалась и после прессования отжигалась при температуре 1400 К в течение 10-12 ч. Ток разряда не превышал 100maпри напряжении 320-360vи температуре подложки 500-650 К, толщина слоев контролировалась по времени распыления и составляла 200-1000Е.

Промежуточный слой наносился только на половину подложки, что обеспечивало возможность сравнительных измерений на пленках, полученных с использованием буферного слоя и без него. После нанесения промежуточного слоя подложки переносились в ПРПД. При этом использовались таблетки изznoмарки ОСЧ диаметром 3cmи длиной 3cm. Толщина ЭС достигала 1-10m. Структурное совершенство контролировалось рентгенодифракционным и электронографическим методами.

На рис. представлены дифрактограммы слоев оксида цинка: (а) - полученная с части подложки с предварительно нанесенным промежуточным слоем; (b) - без промежуточного слоя - на чистой поверхности плавленого кварца. Можно видеть, что дифрактограмма (а) соответствует монокристалическим слоям с базисной ориентацией, в то время как (b) - типичным поликристалическим слоям оксида цинка. Электронографический анализ подтвердил полученные результаты.

Результаты структурного анализа и изучение морфологии слоев оксида цинка по подложках поликора были идентичны.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить монокристалические слои (0001) оксида цинка на неориетирующих подложках вне зависимости от материала подложки.