專利名稱：銻化銦薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用電阻加熱的方式依次在基底上真空蒸鍍In、InSb＋Sb、In三種成份制得InSb薄膜的方法。
由于In和Sb在真空蒸鍍的條件下，蒸氣壓差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，目前不能制得組成符合理論配比的InSb膜層，因而膜層的遷移率低，在霍爾元件中實(shí)有實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的目的是提供一種組成更符合理論配比、電子遷移率高的銻化銦薄膜的制造方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在予先已加熱到255-265℃帶有隔離層(2)的基底(1)上真空蒸鍍一層0.2-0.4μm厚的In層(3)，接著再用電阻天加熱蒸發(fā)InSb＋Sb源，在其上再真空蒸鍍一層5-6μm厚的InSb層(4)，隨后仍用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底溫度為115-125℃的溫度下，在其表面再真空蒸鍍一層0.4-0.6μm厚的In層(5)，最后對(duì)上述真空蒸鍍形成的三層復(fù)合膜層在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在523℃的溫度下經(jīng)30-40分鐘的結(jié)晶化處理，使其蒸鍍的膜層轉(zhuǎn)化為較大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，InSb＋Sb源中InSb∶Sb＝16∶(1-1.2)。
本方法改進(jìn)了以往電阻加熱真空鍍膜制備InSb薄膜的方法，提出在真空蒸鍍InSb＋Sb之前，將基底維持在一定溫度下，首先蒸鍍了一層In層，其作用機(jī)理是由于InSb在電阻加熱真空蒸發(fā)時(shí)，被分解為In和Sb，而In和Sb在前述蒸鍍條件下，蒸氣壓相差數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，所以蒸發(fā)InSb＋Sb時(shí)，在蒸發(fā)的開始附段，基底上首先沉積上的是蒸氣壓大的Sb，因而使開始蒸鍍上的膜層中Sb的原子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于In的原子數(shù)，形成過剩，采用本方法予先蒸鍍的一層In可以彌補(bǔ)此時(shí)Sb的過剩，在結(jié)晶化轉(zhuǎn)化時(shí)與之形成InSb，有效地保證了制得InSb膜層中Ir和Sb的組成符合InSb的理論配比，因而大大提高了所制得InSb薄膜的電子遷移率。經(jīng)結(jié)晶化處理后，銻化銦薄膜的晶粒加大，霍爾遷移率可提高到30000cm2/V.S，使之在霍爾元件制造中具有實(shí)用價(jià)值。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的技術(shù)解決方案。


圖1為銻化銦薄膜鍍層結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在予先已加熱到255℃帶有隔離層2的基底1上真空蒸鍍一層0.2μm厚的In層3，接著再用電阻加熱蒸發(fā)InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb為16∶1，在其上再真空蒸鍍一層5μm厚的InSb層4，隨后仍用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底溫度為115℃的溫度下，在其表面再真空蒸鍍一層0.4μm厚的In層5，最后對(duì)上述真空蒸鍍形成的三層復(fù)合膜層在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在523℃的溫度下經(jīng)30-40分鐘的結(jié)晶化處理，使其蒸鍍的膜層轉(zhuǎn)化為較大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述基底為非磁性材料硅片，隔離層是氧化形成的SiO2。
實(shí)施例2首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在予先已加熱到265℃帶有隔離層2的基底1上真空蒸鍍一層0.4μm厚的In層3，接著再用電阻加熱蒸發(fā)InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb＝16∶1.2，在其上再真空蒸鍍一層6μm厚的InSb層4，隨后仍用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底溫度為125℃的溫度下，在其表面再真空蒸鍍一層0.6μm厚的In層5，最后對(duì)上述真空蒸鍍形成的三層復(fù)合膜層在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在523℃的溫度下經(jīng)30-40分鐘的結(jié)晶化處理，使其蒸鍍的膜層轉(zhuǎn)化為較大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述基底為非磁性材料陶瓷片，隔離層是CVD法形成的SiO2。
實(shí)施例3首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在予先已加熱到260℃帶有隔離層2的基底1上真空蒸鍍一層0.3μm厚的In層3，接著再用電阻加熱蒸發(fā)InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb＝16∶1.1，在其上再真空蒸鍍一層5.4μm厚的InSb層4，隨后仍用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底溫度為120℃的溫度下，在其表面再真空蒸鍍一層0.5μm厚的In層5，最后對(duì)上述真空蒸鍍形成的三層復(fù)合膜層在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在523℃的溫度下經(jīng)30-40分鐘的結(jié)晶化處理，使其蒸鍍的膜層轉(zhuǎn)化為較大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述的基底為磁性材料錳鋅鐵氧體，隔離層為用CVD方法制作的SiO2。
權(quán)利要求
1.一種銻化銦薄膜的制造方法，其特征在于首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在予先已加熱到255-265℃帶有隔離層(2)的基底(1)上真空蒸鍍一層0.2-0.4μm厚的In層(3)，接著再用電阻加熱蒸發(fā)InSb＋Sb源，在其上再真空蒸鍍一層5-6μm厚的InSb層(4)，隨后仍用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底溫度為115-125℃的溫度下，在其表面再真空蒸鍍一層0.4-0.6μm厚的In層(5)，最后對(duì)上述真空蒸鍍形成的三層復(fù)合膜層在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下在523℃的溫度下經(jīng)30-40分鐘的結(jié)晶化處理，使其蒸鍍的膜層轉(zhuǎn)化為較大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，InSb＋Sb源中InSb∶Sb＝16∶(1-1.2)。
全文摘要
一種銻化銦薄膜的制造方法首先用電阻加熱蒸發(fā)In源，在預(yù)先已加熱到一定溫度的基底上真空蒸鍍一層In層，再用電阻加熱蒸發(fā)InSb+Sb源，在其上再真空蒸鍍一層InSb層，隨后用電阻加熱蒸發(fā)In源，在基底表面再真空蒸鍍一層In層，最后對(duì)上述元件在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行結(jié)晶化處理，這種InSb薄膜的制造方法有效地保證了制得InSb膜層中In和Sb的配比接近理論值，大大提高了所制得InSb薄膜的電子遷移率，使之在霍爾元件制造中具有實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C23C14/26GK1125780SQ9511186
公開日1996年7月3日 申請日期1995年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月13日
發(fā)明者于成民, 劉佩瑤, 孫仁濤, 馮桂華, 王曉雯, 關(guān)杰, 曾永寧, 王晶 申請人:機(jī)械工業(yè)部沈陽儀器儀表工藝研究所