Влияние отжига под анодным окислом на изменение состава поверхности и конверсию типа проводимости монокристаллов $p$-Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te ($x\simeq0.2$)

Н. Х. Талипов, В. П. Попов, В. Г. Ремесник, З. А. Налькина

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск

Аннотация: Методами резерфордовского обратного рассеяния, оптического отражения и дифференциальных холловских измерений исследовалось влияние отжига под анодным окислом толщиной ${\sim100}$ нм на изменение состава приповерхностной области и процесс конверсии узкозонного полупроводникового соединения $p$-Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te при ${T=175{-}300}^{\circ}$C. Получены количественные данные по увеличению содержания ртути (уменьшению $x$) в приповерхностном слое в зависимости от температуры отжига. Обнаруженное различие в величинах $x$, определенных методами обратного рассеяния и оптического отражения, связывается с появлением в межузлиях решетки Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te избыточной ртути, которая образуется в результате взаимодействия с элементами соединения на границе раздела. Поверхностный слой толщиной ${\sim20}$ нм с накопленной межузельной ртутью является диффузионным источником. Ртуть из источника диффундирует в объем $p$-Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te в процессе отжига под анодным окислом, в результате чего происходит конверсия типа проводимости с $p$-типа на $n$-тип. Для конкретных экспериментальных условий определены параметры диффузии ртути в температурном интервале $200{-}275^{\circ}$C. Полученные значения концентрации электронов ${n=4\cdot10^{14}{-}1\cdot10^{15}}$ см$^{-3}$ и их подвижности ${\mu_{n}=(1.5{-}3.6)\cdot10^{5}}$ см$^{2}$/В $\cdot$ с в конвертированном слое, образовавшемся при отжиге $p$-Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te под анодным окислом, соответствуют литературным данным для электрофизических свойств $n$-Cd$_{x}$Hg$_{1-x}$Te, получаемым отжигом под давлением паров ртути.

Поступила в редакцию: 04.04.1991
Принята в печать: 15.08.1991