×
26.02.2019
219.016.c826

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНОК НА ПОВЕРХНОСТИ InP С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДА И ФОСФАТА МАРГАНЦА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Использование: для формирования наноразмерных диэлектрических пленок. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP включает предварительную обработку полированных пластин InP травителем HSO:HOHO=2:1:1 в течение 10-12 мин, многократное промывание в бидистиллированной воде, высушивание на воздухе, формирование на поверхности пластин InP слоя MnO толщиной 25-30 нм методом магнетронного распыления мишени, термооксидирование образцов при температуре 450-550°С в течение 40-70 мин в потоке кислорода в присутствии фосфата марганца Mn(PO). Технический результат: обеспечение возможности формирования наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP с толщиной в пределах 70-110 нм и удельным сопротивлением от 4,8⋅10 до 1,5⋅10 Ом⋅см. 4 ил.

Изобретение относится к области формирования наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности полупроводников группы AIIIBV и может быть использовано в полупроводниковой микроэлектронике, в частности, для создания МДП-структур (металл - диэлектрик - полупроводник).

Известно, что формирование диэлектрических пленок на полупроводниках группы AIIIBV возможно при использовании физических методов осаждения (методы магнетронного распыления, электронно-лучевого испарения и т.д.) и химических процессов, протекающих на поверхности полупроводника (термическое, анодное, плазменное оксидирование и т.д.). В работе [Агаев В.В. Влияние диэлектрической пленки SrF2 на люминесцентные свойства n-InP / В.В. Агаев, В.А. Созаев, Г.И. Яблочкина //Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74, №11. - С. 141-142] на поверхности пленок фосфида индия методом вакуумного испарения осаждались диэлектрические пленки SrF2, являющиеся эффективным защитным покрытием для InP. В работе [Effects of fluorine incorporation on the electrical properties of atomic-layer-deposited Al2O3 gate dielectric on InP substrate / Chen Y. Т., H. Zhao, J. H. Yum, Y. Wang, F. Xue, F. Zhou, J.C. Lee // Journal of the electrochemical society. -2010. - Vol. 157, No. 3. - P. G71-G75] на поверхность p-InP были осаждены диэлектрические слои оксида алюминия методом атомно-слоевого осаждения с последующим внедрением фтора, что позволило значительно улучшить электрофизические характеристики сформированных гетероструктур. Метод электронно-лучевого испарения при сравнительно низких температурах (до 200°С) позволяет осаждать на поверхность InP диэлектрические пленки оксида магния, как указано в работе [Kim Т.W. Microstructural and electrical properties of MgO thin films grown on p-InP (100) substrates at low temperature / T.W. Kim, Y.S. You, T.W. Kim // Applied surface science. - 2001. - Vol. 180, No. 1-2. -P. 162-167].

Термическое оксидирование является одним из самых простых методов синтеза пленок разнообразных оксидов. Термооксидирование полупроводников группы AIIIBV, в отличие от аналогичного процесса на кремнии, приводит к созданию пленок с неудовлетворительными электрофизическими характеристиками, несовершенными внутренними границами раздела, является нетехнологичным с точки зрения длительности процесса формирования. Хемостимулированное термооксидирование фосфида индия позволяет решать эту проблему за счет блокирования отрицательного канала связи между реакциями покомпонентного окисления при собственном термооксидировании полупроводников, ускорения формирования пленок в сравнении с процессом собственного оксидирования (в том числе и за счет разветвления посредством продуктов превращения), целенаправленного изменения состава пленок, его компонентного и фазового распределения по толщине пленки, снижения рабочих параметров процесса и предотвращения деградации; пленок [Миттова И.Я. Влияние физико-химической природы хемостимулятора, способа и метода его введения в систему на механизм термооксидирования GaAs и InP / И.Я. Миттова // Неорганические материалы. - 2014. - Т. 50, №9. - С. 948-955].

Наиболее близкой работой является способ, взятый за прототип [Влияние магнетронно напыленного слоя MnO2 на кинетику термооксидирования InP, состав и морфологию синтезированных пленок/ Н.Н. Третьяков, И.Я. Миттова, Б.В. Сладкопевцев, А.А. Самсонов, С.Ю. Андреенко // Неорганические материалы. - 2017. - Т. 53, №1. - С. 41-48], согласно которому на предварительно обработанные полирующим травителем состава H2SO4 (ХЧ ГОСТ-4204-77,92.80 %-ная): H2O2(ОСЧ ТУ 6-02-570-750, 56%-ная): H2O=2: 1: 1 в течение 10 мин и многократно промытые в бидистиллированной воде полированные пластины InP (ФИЭ-1А ориентации (100), легированные оловом),, методом магнетронного распыления наносили слои MnO2 толщиной около 30 нм. Далее сформированные образцы MnO2/InP термооксидировали, в результате чего на поверхности полупроводника были синтезированы пленку сложного состава, характеризующиеся зеренной структурой со средним размером зерна 55 нм (АСМ).

Положительный эффект введения MnO2 состоит в увеличении темпа прироста толщины пленок по сравнению с собственным оксидированием и быстром химическом связывании индия с блокированием его диффузии в пленку. Недостатком предложенного способа является повышенное содержание оксидов, в частности, оксида индия, обусловливающее полупроводниковый, а не диэлектрический характер формирующихся пленок.

Задача данного изобретения заключается в разработке способа создания на поверхности InP диэлектрических наноразмерных пленок с использованием наноразмерного слоя MnO2 при сохранении технологичности и простоты метода.

Технический результат настоящего изобретения заключается в формировании наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP с толщиной в пределах 70-110 нм и удельным сопротивлением от 4,8⋅108 до 1,5-1010 Ом⋅см.

Технический результат достигается тем, что в способе создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP с использованием магнетронно нанесенного слоя MnO2 и вводимого в процессе термооксидирования фосфата марганца проводят предварительную обработку полупроводника травителем в течение 10-12 минут, многократное промывание в бидистиллированной воде и высушивание на воздухе, формирование слоя MnO2 толщиной 25-30 нм методом магнетронного распыления мишени из прессованного порошка диоксида марганца, а согласно изобретению, последующее термооксидирование образцов MnO2/InP проводят при температурах 450-550°С в течение 40-70 мин. в потоке кислорода в присутствии фосфата марганца Mn3(PO4)2, испаряющегося из контейнера.

На фиг. 1 приведена таблица значений относительного увеличения толщины оксидной пленки при термическом оксидировании образцов MnO2/InP под воздействием вводимого через газовую фазу Mn3(PO4)2 в различных режимах: а) в сравнении с эталоном InP; б) в сравнении с образцом MnO2/InP

На фиг. 2 приведены ИК-спектры поглощения образцов MnO2/InP, оксидированных под воздействием вводимого из газовой фазы Mn3(PO4)2, после термооксидирования при 500°С в течение 60 минут.

На фиг. 3 приведены данные об идентифицированных фазах (метод рентгенофазового анализа, РФА) в образцах MnO2/InP, оксидированных под воздействием вводимого из газовой фазы Mn3(PO4)2, при различных температурах за время 60 мин.

На фиг. 4 приведена таблица значений удельных сопротивлений образцов, синтезированных термооксидированием при различных температурных режимах.

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1.

Перед магнетронным нанесением наноразмерных слоев диоксида марганца для удаления естественного оксидного слоя и разного рода загрязнений поверхность полированных пластин InP обрабатывали травителем состава H2SO4 (ХЧ ГОСТ-4204-77, 92.80%-ная): H2O2(ОСЧ ТУ 6-02-570-750, 56%-ная): H2O=2: 1: 1 в течение 12 минут, после этого пластины трижды промывали в бидистиллированной воде и высушивали на воздухе.

Нанесение наноразмерного слоя хемостимулятора MnO2 на предварительно подготовленную поверхность InP проводили методом магнетронного распыления мишени, спрессованной из порошка диоксида марганца (диаметр мишени 50 мм, чистота - 99,8%, скорость распыления составляла ~2 нм/мин, время - 15 мин), в атмосфере аргона (давление процессного газа - 10⋅10-3 Torr).

Далее навеску порошка Mn3 (PO4)2(m=0.3 г) помещали в цилиндрический кварцевый контейнер (до отметки на этом контейнере), крышкой которого служила пластина оксидируемого InP с магнетронно нанесенным слоем MnO2. Расстояние от поверхности порошка фосфата марганца до рабочей стороны пластины было постоянным и составляло 10 мм. Контейнер устанавливали в предварительно разогретую до 450°С печь резистивного нагрева (МТП-2М-50-500), в которую через шлиф подавали поток кислорода с объемной скоростью 30 л/ч. Постоянство температуры в реакторе обеспечивали измерителем-регулятором ТРМ-10 (точность регулировки ±1°С). Через каждые 10 минут оксидируемый образец извлекали из реактора, обновляли навеску модификатора и продолжали оксидирование до достижения общего времени процесса, равного 60 минутам. Толщину растущих пленок контролировали методом лазерной эллипсометрии, для указанных условий термооксидирования толщина получившейся в итоге пленки составила 70±1 нм.

Как следует из таблицы на фиг. 1, предлагаемый способ значительно интенсифицирует процесс роста пленок как по сравнению с оксидированием чистого InP, так и по сравнению с оксидированием фосфида индия в присутствии только магнетронно нанесенных слоев MnO2. Данные ИК-спектроскопии и РФА (фиг. 2 и 3) свидетельствуют о том, что в полученных пленках практически отсутствуют свободные оксиды индия и марганца и Имеет место широкий ряд фосфатов индия и марганца, что приводит к формированию именно диэлектрических пленок. На фиг. 4 приведены данные об удельном сопротивлении, для указанного режима формирования оно составляет 2,1⋅109 Ом⋅см. Как следует из полученных результатов, сформированные предлагаемым способом пленки являются диэлектрическими.

Пример 2. Способом, описанным в примере 1, увеличив температуру оксидирования до 500°С, получали диэлектрические пленки на поверхности InP. На фиг. 4 представлены данные удельного сопротивления пленок, для указанного режима оксидирования оно составляет максимальное для всего температурного интервала значение 1,5⋅1010 Ом⋅см. Для указанных условий термооксидирования толщина получившейся в итоге пленки составила 84±1 нм (по данным лазерной эллипсометрии).

Способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP, включающий предварительную обработку полированных пластин InP травителем НSО:НO:НО=2:1:1 в течение 10-12 мин, многократное промывание в бидистиллированной воде, высушивание на воздухе, формирование на поверхности пластин InP слоя МnО толщиной 25-30 нм методом магнетронного распыления мишени, термооксидирование образцов при температуре 450-550°С в течение 40-70 мин в потоке кислорода, отличающийся тем, что в процессе термооксидирования через газовую фазу дополнительно вводится фосфат марганца.
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНОК НА ПОВЕРХНОСТИ InP С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДА И ФОСФАТА МАРГАНЦА
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНОК НА ПОВЕРХНОСТИ InP С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДА И ФОСФАТА МАРГАНЦА
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНОК НА ПОВЕРХНОСТИ InP С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКСИДА И ФОСФАТА МАРГАНЦА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 86 items.
18.01.2019
№219.016.b10d

Способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности gaas с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида марганца

Использование: для формирования диэлектрических пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников AB. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности GaAs с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677266
Дата охранного документа: 16.01.2019
24.01.2019
№219.016.b2d3

Способ получения гетерогенного препарата на основе папаина

Изобретение относится к медицине и касается способа получения гетерогенного препарата на основе папаина, обладающего регенерационными свойствами, включающего обработку матрицы ионообменных волокон ВИОН АН-1 или ВИОН КН-1 раствором папаина, инкубирование. Для иммобилизации на ВИОН КН-1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677873
Дата охранного документа: 22.01.2019
24.01.2019
№219.016.b2d5

Применение 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина в качестве гепатопротектора

Изобретение относится к области медицины, а именно к противогепатитным средствам, и может быть использовано для лечения и профилактики заболеваний печени. Предложено применение в качестве гепатопротекторного средства 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина общей формулы I. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677883
Дата охранного документа: 22.01.2019
24.01.2019
№219.016.b2eb

Лития бета-фенил-гамма-аминобутират как нормотимическое средство

Изобретение относится к области медицины и фармакологии, а именно к лития бета-фенил-гамма-аминобутирату указанной ниже формулы, который может найти применение в качестве нормотимического средства. Технический результат заключается в расширении ассортимента нормотимических средств за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677879
Дата охранного документа: 22.01.2019
24.01.2019
№219.016.b33e

Способ получения гетерогенного ферментного препарата на основе фицина, обладающего ранозаживляющими и регенерирующими свойствами

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к способу получения средства на основе фицина, обладающего ранозаживляющим и регенерирующим действием, согласно которому осуществляют иммобилизацию фицина в буферном растворе на матрицу ионообменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677858
Дата охранного документа: 22.01.2019
25.01.2019
№219.016.b3d8

Способ стимуляции роста и урожайности томата обыкновенного с использованием соединений ряда пиримидин-карбоновых кислот

Изобретение относится к области сельского хозяйства, и в частности к регуляторам роста растений, и может быть использовано для стимуляции роста и урожайности для томата обыкновенного (Solarium lycopersicum L.) Способ стимуляции роста и урожайности включает предпосевную обработку семян в водном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678119
Дата охранного документа: 23.01.2019
25.01.2019
№219.016.b42e

Способ получения 2d кристаллов карбида кремния электроимпульсным методом

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано для получения нанокомпозитных материалов для создания источников питания, работающих в экстремальных условиях. Способ получения 2D структур карбида кремния заключается в подаче на электрод из монокристаллического карбида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678033
Дата охранного документа: 22.01.2019
31.01.2019
№219.016.b53f

Способ получения гетерогенного препарата на основе коллагеназы и хитозана

Изобретение относится к области медицины и биотехнологии, а именно к способу получения средства на основе коллагеназы и хитозана, обладающего регенерирующим и ранозаживляющим действием, согласно которому осуществляют иммобилизацию коллагеназы в буферном растворе на матрицу кислоторастворимого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678435
Дата охранного документа: 29.01.2019
07.02.2019
№219.016.b73a

Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов (варианты)

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты различного оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов. В качестве ингибиторов коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов применяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679022
Дата охранного документа: 05.02.2019
23.02.2019
№219.016.c6fb

Способ количественного определения производных бензимидазола (группы празолов)

Изобретение относится к фармацевтическому анализу, а именно к анализу материалов с помощью оптических средств, и может быть использовано для количественного определения производных бензимидазола (группы празолов) в субстанциях. Способ количественного определения производных бензимидазола...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680521
Дата охранного документа: 22.02.2019
Showing 1-10 of 10 items.
10.01.2015
№216.013.1b4b

Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности арсенида галлия

Изобретение относится к области синтеза тонких пленок на поверхности полупроводников AB и может быть применено в технологии создания твердотельных элементов газовых сенсоров. Технический результат изобретения заключается в создании на поверхности арсенида галлия тонкой оксидной пленки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538415
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1bed

Способ создания композиционной мембраны для очистки водорода

Изобретение относится к созданию селективных мембран, функционирующих за счет избирательной диффузии газов сквозь тонкую пленку металлов или их сплавов. Способ включает нанесение на двухслойную керамическую подложку со сквозной пористостью селективной пленки металла или его сплава методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538577
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1efe

Фармацевтическая композиция в форме таблетки и способ ее получения

Изобретение относится к области медицины, химико-фармацевтической промышленности и касается средств, обладающих ноотропной и нейромодуляторной активностью. Фармацевтическая композиция в форме таблетки, обладающая ноотропной и нейромодуляторной активностью, характеризующаяся тем, что она...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539375
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.04.2015
№216.013.40d9

Способ синтеза люминофора на основе ортованадата иттрия

Изобретение может быть использовано для изготовления люминесцентных источников света, люминесцентных панелей, экранов и индикаторов, оптических квантовых генераторов. Оксид ванадия (V) растворяют в 10% растворе NaOH. К полученному раствору приливают в стехиометрическом количестве раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548089
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.4979

Способ создания наноразмерных наноструктурированных оксидных пленок на inp с использованием геля пентаоксида ванадия

Изобретение относится к области изготовления наноструктур, а именно к синтезу оксидных пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников класса АB, и может быть применено при формировании элементов электроники на поверхности полупроводников, в высокочастотных полевых транзисторах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550316
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.02.2016
№216.014.c3d8

Способ получения нанокристаллического магнитного порошка допированного ортоферрита иттрия

Изобретение относится к получению нанокристаллического магнитного порошка допированного ортоферрита иттрия. Исходный раствор, содержащий нитрат железа Fe(NO), нитрат иттрия Y(NO) и в качестве допанта нитрат бария Ва(NO), кипятят в течение 5 мин. В полученный охлажденный до комнатной температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574558
Дата охранного документа: 10.02.2016
19.01.2018
№218.016.0a96

Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности inp

Изобретение относится к области синтеза тонких пленок на поверхности InP и может быть применено в технологии создания твердотельных элементов газовых сенсоров на такие газы, как аммиак и угарный газ. Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности InP включает обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632261
Дата охранного документа: 03.10.2017
18.01.2019
№219.016.b10d

Способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности gaas с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида марганца

Использование: для формирования диэлектрических пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников AB. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности GaAs с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677266
Дата охранного документа: 16.01.2019
18.10.2019
№219.017.d7e1

Жидкая лекарственная форма для перорального введения, обладающая ноотропной активностью

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и медицине и касается новой жидкой лекарственной формы для перорального введения, обладающей ноотропной активностью, содержащей в качестве активного компонента кальциевую соль гопантеновой кислоты в количестве 5-20 мас.%, парабен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703293
Дата охранного документа: 16.10.2019
17.05.2023
№223.018.6483

Фармацевтические композиции для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к улучшенным субстанциям грамицидина С, содержащим определенные количества новых циклических декапептидов из семейства грамицидинов С, а также к содержащим их фармацевтическим композициям для лечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794363
Дата охранного документа: 17.04.2023
+ добавить свой РИД