Структурные дефекты и примеси в полупроводниках, страница 14

Диффузия Sb и Sn в Вi2Se3 изучалась нами в интервале 360—540° С  с помощью радиоактивных изотопов. Полученные данные (рис. 169, а) показывают, что изменение коэффициентов диффузии с температурой носит обычный экспоненциальный характер:

Диффузия Sn и Sb в Вi2Te3 изучалась в интервале температур ~260 – 500°С. Зависимость коэффициентов диффузии от температуры здесь также носит экспоненциальный характер (см. рис. 169, 6):

В обоих соединениях диффузия сурьмы связана со значительно большей энергией активации, нежели диффузия олова. Это обстоятельство, вероятно, вызвано тем, что сурьма образует с селеном и теллуром такие же соединения, как и висмут, причем с близкими параметрами. Поэтому введение сурьмы в Вi2Se3 и Вi2Te3 приводит к образованию устойчивых (с большой энергией связи) твердых растворов, что сильно препятствует перемещению атомов сурьмы. Соединения олова с селеном и теллуром имеют совершенно другую структуру, а поэтому растворимость Sn в соединениях Вi2Se3 и Вi2Te3 значительно меньше. Ограниченная растворимость примесей олова в этих соединениях (небольшая энергия связи) приводит и к меньшей энергии активации при диффузии.

Селенид ртути HgSe является полупроводниковым соединением электронного типа с большой подвижностью носителей тока (~ 10 000 см2/В*сек при комнатной температуре). Он нашел себе применение в изготовлении датчиков Холла — приборов, служащих для измерения напряженности магнитных полей. Изучение процессов диффузии в этом соединении связано с экспериментальными трудностями из-за сильной сублимации даже при сравнительно низких температурах. Из-за сублимации разрыхляется при нагреве поверхностный слой, и вследствие этого на объемную диффузию накладывается диффузия по границам отдельных зерен разрыхленной поверхности.

Нами исследовалась диффузии в HgSe сурьмы — примесного элемента, который резко влияет на электрические свойства этого соединения (рис. 170). Для исследования использовалась радиоактивная сурьма Sb-124. Многократные измерения показали, что концентрационные кривые распределения сурьмы в образцах HgSe имеют несколько участков, связанных, по-видимому, с различными значениями коэффициентов диффузии в приповерхностных слоях и в объеме HgSe (табл. 42).