Взаємодія монокристалів CdTe та твердих розчинів ZnxCd1-xТе з травильними композиціями HNO3-HBr -розчинник

Abstract

Дослідження присвячене взаємодії монокристалів CdTe і твердих розчинів Zn0,04Cd0,96Te, Zn0,1Cd0,9Te і Zn0,2Cd0,3Te з бромвиділяючими травниками HNO3-HBr -розчинник, розробці і оптимізації травильних композицій та методик обробки для формування високоякісної поверхні. Вивчено характер розчинення досліджуваних матеріалів у розчинах систем: HNO3-HBr - етиленгліколь, HNO3-HBr -лактатна, HNO3-HBr -40 %-ва тартратна і НNОз-47 %-ва НВг-тартратна, HNO3-HBr -1 М цитратна та HNO3-HBr -2 М цитратна кислоти та побудовано 24 діаграми «склад травника - швидкість травлення» з визначенням межі ділянок поліруючих і неполіруючих розчинів. Досліджено залежности швидкостей травлення за температурою та за швидкістю обертання диску і показано, що процес розчинення цих напівпровідників у поліруючих розчинах HNO3-HBr -розчинник лімітується змішаною кінетикою. Із аналізу температурних залежностей швидкостей розчинення підтверджено існування компенсаційного ефекту в кінетиці хемічного травлення CdTe і ZnxCd1-xTe у травильних композиціях HNO3-HBr -розчинник. Виявлено вплив природи розчинника та концентрації бромидної кислоти на швидкість хемічного розчинення, поліруючі властивости розчинів та якість полірованої поверхні CdTe і ZnxCd1-xTe. Аналізом діаграм показано, що із зростанням вмісту цинку в складі твердого розчину ZnxCd1-xTe швидкість травлення зменшується, а межі вмісту поліруючих травників збільшуються. Мікроструктурним, профілографічним аналізами та X- проміневою фотоелектронною спектроскопією встановлено вплив кількісного і якісного складу травників, а також способів хемічної обробки на параметри шорсткости поверхонь CdTe і твердих розчинів ZnxCd1-xTe. Оптимізовано склади поліруючих травильних композицій HNO3-HBr - розчинник і технологічні режими хеміко-механічного (ХМП) та хеміко-динамічного (ХДП) полірування для видалення порушеного шару, контрольованого стоншування пластин до заданих розмірів, зняття тонких плівок та фінішного полірування монокристалів CdTe і твердих розчинів ZnxCd1-xTe.