Германий

В настоящее время для выявления ямок травления широко применяют различные химические травители. В работе были использованы как известные селективные травители, так и их модификации.

Выявление дислокации на образцах монокристаллического германия, выращенного методом Чохралъского в направлении [111].

Механическая обработка осуществлялась с помощью абразивных материалов. Измеряемые поверхности торцов монокристалла германия были отшлифованы абразивными порошками M40, M28, MlO. Шлифованная поверхность не должна иметь явно выраженных рисок, царапин, сколов. После 71

шлифовки образец промывали в проточной воде и сушили фильтровальной бумагой и обтирочным материалом.

Для химической полировки торцов монокристалла германия с ориентацией (Ill) был использован полирующий раствор следующего состава:

• кислота фтористоводородная (HF) - 50 объемных частей,

• кислота азотная (HNO3) - 50 объемных частей,

• калий бромистый - 0,5 г/л раствора (для ускорения реакции).

Торцы монокристалла погружали в емкость с полирующим раствором так, чтобы вся измеряемая поверхность была покрыта раствором химического состава из расчета 10 мл смеси на Icm²поверхности. Продолжительность химической полировки составляла 4-5 минут при комнатной температуре. Полировку прекращали при появлении бурых паров. Во избежание окисления образец быстро переносят в чашку с водой, тщательно промывали в проточной воде и высушивают фильтровальной бумагой и обтирочным материалом.

Для выявления дислокаций на торцах монокристалла германия (Ill) [58] использовали селективный травитель следующего состава:

• калий железосинеродистый - 80 г,

• калий гидроокись KOH - 120 г (или NaOH - 86 г)

• вода дистиллированная - 1000 мл.

Образец погружали в ванну с холодным раствором, который затем нагревали до температуры кипения. Продолжительность травления в кипящем растворе составила 2-3 минуты.

Выявление дислокаций методом селективного травления для Ge (100).

Подготовка образцов монокристалла германия с ориентацией (100), выращенных способом Чохральского осуществлялась двумя способами.

1-ый способ. Измеряемую поверхность торцов монокристалла германия шлифовали алмазными пастами 5.3 и 3.2. Шлифованная поверхность не должна

иметь явно выраженных рисок, царапин, сколов. После шлифовки образец промывали в проточной воде, протирали спиртом и сушили фильтровальной бумагой или обтирочным материалом.

Для избирательного травления использовали следующий состав травителя (супероксоль) [66]:

• кислота фтористоводородная - 1 часть (объемная)

• перекись водорода - 1 часть (объёмная)

• вода - 2 части (объёмные)

Образец погружали в ванну с холодным раствором. Продолжительность травления согласно [66] составляет 3-5 минут. Наши исследования показывают, что удовлетворительный результат получался после 9 минут травления. После окончания травления образец тщательно промыли в проточной воде и высушили фильтровальной бумагой и обтирочным материалом.

2-ой способ. Измеряемую поверхность торцов монокристалла германия шлифовали абразивным порошком MlO, затем алмазными пастами 5.3, 1.0. После шлифовки образец протирали ацетоном, промывали дистиллированной водой и сушили путем обдува воздухом. Для избирательного травления использовали следующий состав травителя [67]:

• кислота хлористоводородная - 1 часть (объёмная)

• перекись водорода - 1 часть (объёмная)

• вода - 4 части (объёмные)

В [67] был предложен рецепт травления поверхности кристалла в холодном растворе в течение 7 минут. Данное травление не привело к заметному результату. Нагрев раствора до 70^oC и увеличение продолжительности времени травления до 15 минут позволили получить дислокационные ямки.

Выявление дислокаций методом селективного травления для Ge (110).

В работе [62] был предложен селективный травитель для кристаллов германия, ориентированных в направлении [110]. Недостатком данного способа является его длительность (от 2 до 16 часов). Мы применили селективный

травитель, описанный в [58], сократив продолжительность травления до 0,5-1 минуты. Нужно отметить, что в современной научной литературе содержится очень мало данных по результатам селективного травления Ge [110], и практически нет изображений полученных ямок травления. Возможное объяснение представлено в работе [58]: на поверхностях {110} из-за малой разности в скорости травления ямки или вообще не образуются или образуются очень мелкие, трудноразличимые под микроскопом.

2.2.6.2