Основные операции. Лазерное легирование
Рис. 5. Этапы создания n-p-перехода на GaAs методом лазерного легирования
Экспериментально была показана возможность формирования n-p-перехода в GaAs методом лазерного легирования. В качестве подложки выбирался GaAs p-типа проводимости (p ∼ 1019 см −3) толщиной 0,3 мм. Измеренное пропускание излучения с длиной волны 1,06 мкм для данных образцов составляло 50 %. Этапы обработки образцов приведены на рис. 5.
На химически полированную поверхность подложки наносились плёнки толщиной 400 Å и 3000 Å. Напыление плёнок производилось через структурную маску, состоящую из квадратов со стороной 700 мкм и расстоянием между квадратами 300 мкм, плотно соприкасающуюся с поверхностью GaAs. Облучение тонкой (400 Å) плёнки проводилось со стороны плёнки, а толстая плёнка (3000 Å) облучалась с обратной стороны пластины GaAs после снятия структурной маски. В случае InSb лучшие n-p-переходы были получены при использовании плёнок толщиной 200 Å. Однако в силу того, что коэффициент поглощения у GaAs существенно меньше, чем у InSb (λ = 1,06 мкм), а коэффициент теплопроводности и температура плавленая в несколько раз выше, использование тонких плёнок при прямом лазерном облучении GaAs не позволяет создать требуемый концентрационный профиль Те (так как подложка сильно легирована, p ∼ 1019 см −3). Поэтому в случае прямого лазерного облучения использовалась более толстая, непрозрачная плёнка диффузанта (400 Å). Для обратного облучения необходимо напылять достаточно толстые плёнки (3000 Å) , непрозрачные для лазерного излучения. После облучения на легированные области напылялась плёнка Au толщиной ∼0,5 мкм для создания омического контакта к n-p-переходу. Облучение с прямой и с обратной сторон проводилось импульсами с различной плотностью энергии. Область лазерного воздействия позволяла охватывать до 20 квадратов маски.
