Ў з б е к и с т о н р е с п у б л и к а с и Олий ва Ўрта махсус таълим вазирлиги Абу Райҳон Беруний номидаги

7.4. МНЭ усулида А^ В^V бирикмаларни ва уларнинг қаттиқ бирикмаларини яратиш

Турли тагликларда, шу ҳисобда GaAs, CdS, CdSe, CaF₂ ва BaF₂ ларда (Zn, Cd:Se, Te) бирикмаларининг гетероэпитаксиал етиштириш ҳақида, илк бора 1975 йили ахборот берилган. Бироқ бу изланишларда фақат устки қатлам морфологиясигина ўрганилган, электрик ва оптик ўлчамлар натижалари олиб борилмаган. In бўйича қўшимча металлар билан бойитилган, ушбу плёнкаларнинг фотолюминесцент хоссалари ўрганилган ва InSb тагликларида етиштирилган, келишилган параметрлар бўйича CdTe – р туридаги панжара плёнкалар аввалгиларидан яқинда олинган. МНЭ усулида GaAs тагликларида ZnSe қаватларида бойитилган Ga ларни етиштириш текширилган ва ўсиш шартларининг қулайлаштирилган шароитида етиштирилган плёнкаларнинг интенсив кўк фотолюминесценцияси кузатилган.

CdTe бирикмалари. (111) ва (001) ориентацияси воситасида CdTe тагликларида CdTe плёнкаларини МНЭ усулида етиштириш ҳақида 1981 йили ахборот берилган. CdTe нинг бир манбаини қўллаган ҳолда таглик ҳароратининг хона ҳароратидан то 250⁰С гача бўлган диапазонида ўсиш жараёни ўрганилган. Изланишда (111) ориентациясига эга тагликнинг қайси тарафи қарама-қарши (поляр) томони эканлиги белгиланмаган, бироқ барча ҳарорат диапазонларида бир поляр қарама-қарши томонидаги эпитаксиал ўсиши амалга оширилди. Ўсиш жараёни вақтида ўтказилган, (ДБЭ) аксида тезлашган электронлар дифракцияси услубидаги текширувлар натижалари шуни кўрсатадики, (111) ориентацияли тагликларда плёнкаларни улар устки қаватини At ионлари билан бомбардировкаси ва кейинги 300⁰С остида куйдиришдан сўнг етиштириш (2х2) устки қават реконструкцияси шароитларида рўй беради. Сканерловчи электрон микроскоп воситасидаги текширувлар шуларни кўрсатдики, 200⁰С да етиштирилган қатламлар усти силлиқ ва нуқсонсиз бўлади. Плёнкаларни юқорироқ бўлган ҳароратларда етиштирилганда ДБС картинаси ёмонлашади, устки қатлам эса ғадир – будурлашади. 200⁰С ҳароратда 3000 А қалинликдаги буфер қаватини етиштирилганда қуйидагилар аниқланган: ҳарорат хона ҳароратигача тушганда ҳам эпитаксиал ўсиш давом этади. (001) таглик ориентацияси ҳолатида эпитаксиал ўсиш 80 – 200⁰С ҳарорат диапазонида кузатилади. 80⁰С дан пастлаганда поликристаллик ўсишга ўтиш рўй беради, бу ҳолатда ДБС картинасида иккиланма доғлар пайдо бўлади. Бироқ бу ўтиш рўй бераётган ўсиш тезлиги ҳам, люминесцент хоссалар ёки электрик хоссалар текшируви бўйича кўрсатмалар ҳам, (диаметри 5 см) бўлган катта майдонли пластин кўринишида етарлича эмас. InSb устки қаватида акс эттирилган ва ион бомбардировкасига учратилмаган панжара параметрлари билан мослашган ҳолатда етиштирилган CdTe плёнкалари CdTe кенглиги билан таққосланганда жуда қийшиқ тор тебранишга эгадирлар.
7.5-расмда 200⁰С да етиштирилган, 0,8 мкм қалинликдаги CdTe плёнкалари учун икки кристаллик монохроматор ёрдамида олинган қийшиқ тебраниш кўрсатилган; у CdTe ҳажмли намунаси учун қийшайтириб қўйилган. Бундай сифатдаги қаватлар самарали фотолюминесценция ва n – типдаги ўтказувчанликка эга.
7.6 – расмда 150⁰С да етиштирилган, доимий панжара билан мослаштирилган 1,5 мкм қалинликдаги CdTe плёнкаси фотолюминесценцияси спектри берилган. Нейтрал акцептор (Ag) да боғланган, экистон рекомбинацияси билан шартланган, 1,88 эВ интенсив чўққиси кўринади. 1,543 эВ даги чўққи эҳтимол, Li аралашмали плёнка мавжудлиги билан шартланган, донороакцептор жуфтлиги рекомбинацияси билан боғлиқ. 1,434 эВ максимум яқинликдан нурланишнинг кенг чизиғи, чуқур акцептор мажмуа VcdInca даги нурланувчан рекомбинация сифатида рўйхатга олинган. Бу энг баланд ривожланиш нуқтаси In нинг CdTe даги концентрацияси билан ўзаро муносабатга киришиши аниқланган. Эҳтимол, 1,469 эВ даги Cu нинг донор – акцептор люминесценцияси билан боғлиқ бўлган улушини қўшади. Айни вақтда берилган намунада (MBL 31) ((n_D - n_A)10¹⁷см^-3) эркин элементларнинг юқори концентрацияси сабаблари аниқланмаган. Иккиламчи ионларнинг масс – спектрияси ёрдамида In нинг CdTe даги чуқур диффузияси кузатилмаган. Бу ва бошқа намуналарда ҳам шу аниқланганки, эркин электронлар концентрацияси доимо плёнка устки қалинлик бўйича жойлашади. Бундан ташқари, кейинги CdTe ни аввалги материаллардан етиштиришда RSRE, Мольверн фирмаси ходими М. Вильямсон ишларида эркин электрон концентрациясини  10¹⁵ см^3 даражагача салмоқли камайтиришга эришилди. Бу бошланғич моддадан учувчан қўшимчалар десорбцияси ҳисобига манбани тозалаш натижаси оқибати бўлиши мумкин. MBL 31 намунаси учун асосий бўлмаган ташувчилар диффузияси узунлигини ўлчаш шуларни кўрсатдики, бу кўрсаткичлар қават қалинлигидан кўпроқ. Бу ўрганилган, текширилган плёнкаларнинг юқори таркибий мукаммаллигидан далолат беради. Юқори 200⁰С даражаларда етиштирилган қаватлар, шунингдек эркин электронлар концентрацияси  10¹⁵см^3 га эгадирлар ва унча катта бўлмаган бироқ, ўсиш ҳарорати кўтарилиши билан панжара кўрсаткичларининг салмоқли ўсиши кузатилган. Ушбу эффектни синчиклаб текшириш учун янада катта вазифаларни амалга ошириш зарур бўлсада, аниқланишича, ўсиш ҳароратларида Cd нинг Te га қараганда кўпроқ учувчанлиги натижасида, юқори (200⁰С) ўсиш ҳароратларида устки қатламнинг вақтинчалик ҳолатларида Cd десорбцияси устунлиги мавжуд бўлиши мумкин. Бу эса кадмий вакансиясининг қатламда жойлашишига ва эҳтимол, ортиқча Te га олиб келиши мумкин. Бу имкониятларни текшириш учун ҳозирги кунда бўлим чегарасининг яқин ҳудудлари ва шаффоф электрон микроскоп кўндаланг кесишувчан қатламлари ёрдамида ўрганиш амалга оширилмоқда.
(001) ориентациясига эга InSb тагликларида CdTe ни МНЭ усулида етиштириш (яратиш) ўрганилган. Бунда CdTe қавати олдида бевосита InSb буфер қавати етиштирилган. Ўсишга қадар InSb устки қавати реконструкцияси «псевдо(1х3)» - стабиллашган Sb бўлган. 200⁰С да CdTe ўсиши вақтида устки реконструкция (2х1) кузатилган. Махсус металлар билан бойитилган плёнкалар эркин ташувчилар 10¹³ – 10¹⁶ см^3 концентрациясида ўтказувчанликка эга n – турида яратилган. Кнудсен ячейкасини In манбаи сифатида қўлланилганда 10¹⁶ – 10¹⁸ см^3 диапазонида устунлик даражасини бошқариш мумкин бўлган. Максимум 1,43 эВ яқинликдан фотолюминесценциянинг кенг юқори нуқтаси интенсивлиги, In устунлиги даражаси ошиши билан то ~5 – 10¹⁷ см^~3 қадар ўсган ва келгусида бойитишга чиқарилган. Бунданда юқори устунлик даражасида, 1,58 эВ бўлганда четки люминесценция интенсивлиги камайганлиги, эҳтимол, In преципитатларнинг пайдо бўлиши сабабли плёнка сифатининг ёмонлашуви натижасидир. Олинган плёнкаларда In устунлиги 10¹⁶ см^~3 дан паст даражада бўлгани ҳақида маълумотлар йўқ.
HgTe – CdTe кўп қаватли таркибини навбатдаги текширувларида қуйидагилар аниқланди: CdTe нинг бир манбаидан фойдаланганда плёнкалар сифати ДБС картинасидан келиб чиққани каби, 120⁰С дан кўра 200⁰С ўсиш ҳароратида юқорироқдир. Бироқ 200⁰С да яратилган, CdTe плёнкалари учун рентген қийшиқ тебранишлари, CdTe тагликлари қийшиқ тебранмалари (3 – 4 бурчак дақиқалари) билан солиштирилганда жуда кенг (30⁰ бурчак дақиқалари) бўлган. Бу шуни англатадики, дефектлар, масалан: зерен дислокациялари ва кўп қиррали чегаралари тагликдан қатлам ичига ўтади ва унда уларнинг сони кескин ўсади. Ушбу далил CdTe тагликдаги гомо-ва гетероэпитаксиал ўсишининг эски муаммоларини олдинги планга чиқаради, айнан эса CdTe ҳажмли кристалларининг жуда паст таркибий мукаммаллиги муаммосини, демакки, улардан яратилган тагликларнинг ҳам. Бу муаммо қўшимчали эритмаларни яратаётганда кўп қиррали чегаралар шаклланиши ва эгизакланиши мумкинлиги ҳақидаги кучли фаразлар сабабли келиб чиқади: CdTe бу ҳодисага айнан таъсирчан, чунки у жуда юмшоқ (300 К да Кнуп бўйича қаттиқлиги 45) ва жуда паст иссиқлик ўтказувчанлигига эга (0,07 Вт - см^~3~К^-1 с^~1~ 300 К бўлганда). Текширувлвр турли манбалардан олинган рентген топографияси икки кристаллик монохромати ёрдамида яратилган CdTe [26] пластиналарида бир – биридан ориентацияси бўйича 10 – 20 бурчак дақиқага фарқланувчи, бир неча юз микрометр ҳажмдаги доначаларнинг аралашмасидан иборат структурасига дуч келинади. Бундай пластиналарнинг икки кристаллик рентген дифракцияси рентген қийшиқ тебранишлари, одатда энига 180 – 200 бурчак дақиқасида биринчи нур билан кесишуви, кам қиррали чегара сабабли пайдо бўлувчи кўплаб юқори нуқталарга эга. Бундай икки кристаллик қийшиқ тебраниш 7.5 – расмда келтирилган.
Муаллифлар томонидан тақдим этилган бу муаммонинг яна бир ечими гетероэпитаксиал панжара параметрларининг бир хиллигидир. Мукаммал таркибли CdTe плёнкаларини олиш учун, тўсиқ кўрсаткичлари (5-10⁴) ва InSb (а=6,4798 А, 25⁰С) ҳамда CdTe (а=6,4829 А, 25⁰С) лар ораси идеал мосликнинг мавжудлигидир. InSb тагликларида кам қиррали чегаралар йўқ, улар дислокациянинг паст жипслигига эга (500 см^~2).