ХІМІЧНЕ ТРАВЛЕННЯ МОНОКРИСТАЛІВ MNXCD1-XTE РОЗЧИНАМИ HNO3 – KI – ДИМЕТИЛФОРМАМІД

Анотація

В умовах постійного розвитку електроніки та напівпровідникової техніки, які увійшли в кожну галузь промисловості, техніки та побут, виникає потреба у створенні надійних мікросхем, датчиків та робочих елементів. Досить широко використовуються тверді розчини на основі кадмій телуриду, які володіють здатністю проводити електричний струм під впливом коротких хвиль. Для отримання надійних приладів напівпровідникові монокристали проходять ряд механічних, хіміко-механічних та хімічних обробок з метою формування якісної полірованої поверхні майбутньої підкладки для осадження наноструктур на майбутні робочі елементи приладів. Тверді розчини MnxCd1-xTe перспективні для використання в якості розведених магнітних напівпровідників. В роботі у відтворюваних гідродинамічних умовах уперше досліджено хімічне розчинення монокристалів твердих розчинів MnxCd1-xTe (х = 0.3, 0.47, 0.5) у розчинах потрійної системи HNO3 – KI – диметилформамід. Визначено переваги запропонованих травильні сумішей в порівнянні з вже розробленими травильними композиціями. Встановлено вплив концентрації окисника на кінетику розчинення твердих розчинів. Визначено кінетичні залежності хіміко-динамічного травлення в розроблених травильних сумішах із встановлення складів розчинів, що володіють поліруючими властивостями. Полірування поверхні монокристалів CdTe та твердих розчинів MnxCd1-xTe в запропонованих травниках може проводитись при вмісті 12–15 об. % HNO3 з швидкістю 1,0–2,4 мкм/хв. Хіміко-динамічне полірування досліджуваними розчинами цьому швидкість полірування. За даними залежності швидкості розчинення від швидкості обертання диску для розчину складу (в об. %): 12 НNO3 + 88 KІ (ДМФА), встановлено, що процесу полірування відбувається за дифузійними механізмом, а для Mn0,5Cd0,5Te за змішаним. Показано, що із збільшенням вмісту мангану в складі монокристалів MnxCd1-xTe зростає швидкість розчинення напівпровідників. Встановлено залежність кінетики хіміко-механічного полірування досліджуваних монокристалів від розведення органічним розчинником базового розчину При розведені поліруючого розчину лактатною кислотою до співвідношення 3 : 2 швидкість хіміко-механічного полірування зменшується від 3,0 до 0,5 мкм/хв. Встановлено значення електрохімічних потенціалів процесу розчинення твердих розчинів MnxCd1-xTe та встановлено, що під час полірування в розчин переходять відповідні катіони. Розроблено технологію хіміко-динамічного полірування монокристалів МnxCd1-xTe, відповідно до якої полірування необхідно проводити в установці для хіміко-динамічного полірування за температури 293 К і швидкістю обертання диску 82 обертів на хвилину.