chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).chemicallytech-455Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF INORGANIC MATERIALSХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВThe estimation of possibility of the using gas mixer for obtaining sharper MOCVD grown heterojunctionsОценка возможности использования газового смесителя исходных компонентов мос-гидридной эпитаксии для получения резких гетеропереходовГорскийА. А.GorskiyA. A.

кафедра Материалов микро-, опто- и наноэлектроники, аспирант

andrey.gorskiy@list.ruМИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86РоссияM.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571Russian Federation201428082014947072Copyright © Gorskiy A.A., 20142014Горский А.А.Gorskiy A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/455

In this paper, we investigate the possibility of using gas mixer precursor for MOCVD to get sharper heterojunctions InxGa1-xAs, InxGa1-xAs и InxAl1-xAs. Nanolayers of that compositions are using in creations of quantum well devices like avalanche photodiode, QWIPs and so on.This devices needs sharp heterojunctions. For this purpose we used numerical studies of momentum and mass transport equations. 3D model of mixer was built in COMSOL Multiphysics. Results shows three streams: two peripheral and wide central. The shape and behavior was found independent from studying pressure ranges. That leads to applications of such gas mixer for vertical reactors of MOCVD but not for horizontal reactors.

Рассмотрены перспективы использования газового смесителя исходных компонентов для получения более резких гетеропереходов в реакторах МОС-гидридной эпитаксии. Создана 3D модель смесителя, включающая в себя уравнения потока и бинарной диффузии компонентов. На основе расчетов с использованием параметров рабочей установки и сравнения результатов с лабораторными исследованиями сделан вывод о нецелесообразности применения таких смесителей для реакторов горизонтального типа.

МОС-гидридная эпитаксияInxGa1-xAsгазовый смесительрезкие гетеро-переходымоделирование3D модель3D modelMOCVDMOVPEhorizontal rectorgas mixerInxGa1-xAsnumerical studyingheterojunctionsReferencesRogalski A. Quantum well photoconductors in infrared detector technology // Appl. Phys. R. 2003. V. 93. P. 4355-4391.Rogalski A. Quantum well photoconductors in infrared detector technology // Appl. Phys. R. 2003. V. 93. P. 4355-4391.Zhao J.H, Tang X.H, Mei T., Zhang B.L., Huang G.Sh. MOCVD growth of InGaAsP/InGaAs multi-step-quantum well structure for QWIP application by using TBA and TBP in N2 ambient // J. Crystal Growth. 2004. V. 268. P. 432-436.Zhao J.H, Tang X.H, Mei T., Zhang B.L., Huang G.Sh. MOCVD growth of InGaAsP/InGaAs multi-step-quantum well structure for QWIP application by using TBA and TBP in N2 ambient // J. Crystal Growth. 2004. V. 268. P. 432-436.Nguyen L.D., Brown A.S. [et al.]. 50-nm Self-Aligned-Gate Pseudomorphic AlInAs/GaInAs high electron mobility transistors // IEEE Trans. on Electron Devices. 2007. V. 39. № 9. P. 2007-2013.Nguyen L.D., Brown A.S. [et al.]. 50-nm Self-Aligned-Gate Pseudomorphic AlInAs/GaInAs high electron mobility transistors // IEEE Trans. on Electron Devices. 2007. V. 39. № 9. P. 2007-2013.Diez E., Chen Y.P., Cervero J. M. Two-dimensional electon gas in InGaAs/InAlAs quantum wells // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 052107-1-052107-3Diez E., Chen Y.P., Cervero J. M. Two-dimensional electon gas in InGaAs/InAlAs quantum wells // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 052107-1-052107-3Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 10. С. 92-98Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 10. С. 92-98Официальная страница программного продукта http://www.comsol.com/ (04.04.2014)Официальная страница программного продукта http://www.comsol.com/ (04.04.2014)Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 310 c.Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 310 c.Neufeld P.D., Janzen A.R., Aziz R.A. Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals (l; s) for the Lenndard-Jones (12-6) potential // J. Chem. Physics. 1972. V. 57. P. 1100-1102.Neufeld P.D., Janzen A.R., Aziz R.A. Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals (l; s) for the Lenndard-Jones (12-6) potential // J. Chem. Physics. 1972. V. 57. P. 1100-1102.Lennard-Jones J.E. On the determination of molecular fields // Proc. Roy. Soc. 1924. V. A106. P. 463-477. Rogalski A. Quantum well photoconductors in infrared detector technology // Appl. Phys. R. 2003. V. 93. P. 4355-4391.Lennard-Jones J.E. On the determination of molecular fields // Proc. Roy. Soc. 1924. V. A106. P. 463-477. Rogalski A. Quantum well photoconductors in infrared detector technology // Appl. Phys. R. 2003. V. 93. P. 4355-4391.Zhao J.H, Tang X.H, Mei T., Zhang B.L., Huang G.Sh. MOCVD growth of InGaAsP/InGaAs multi-step-quantum well structure for QWIP application by using TBA and TBP in N2 ambient // J. Crystal Growth. 2004. V. 268. P. 432-436.Zhao J.H, Tang X.H, Mei T., Zhang B.L., Huang G.Sh. MOCVD growth of InGaAsP/InGaAs multi-step-quantum well structure for QWIP application by using TBA and TBP in N2 ambient // J. Crystal Growth. 2004. V. 268. P. 432-436.Nguyen L.D., Brown A.S. [et al.]. 50-nm Self-Aligned-Gate Pseudomorphic AlInAs/GaInAs high electron mobility transistors // IEEE Trans. on Electron Devices. 2007. V. 39. № 9. P. 2007-2013.Nguyen L.D., Brown A.S. [et al.]. 50-nm Self-Aligned-Gate Pseudomorphic AlInAs/GaInAs high electron mobility transistors // IEEE Trans. on Electron Devices. 2007. V. 39. № 9. P. 2007-2013.Diez E., Chen Y.P., Cervero J. M. Two-dimensional electon gas in InGaAs/InAlAs quantum wells // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 052107-1-052107-3Diez E., Chen Y.P., Cervero J. M. Two-dimensional electon gas in InGaAs/InAlAs quantum wells // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 052107-1-052107-3Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 10. С. 92-98Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 10. С. 92-98Официальная страница программного продукта http://www.comsol.com/ (04.04.2014)Официальная страница программного продукта http://www.comsol.com/ (04.04.2014)Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 310 c.Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 310 c.Neufeld P.D., Janzen A.R., Aziz R.A. Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals (l; s) for the Lenndard-Jones (12-6) potential // J. Chem. Physics. 1972. V. 57. P. 1100-1102.Neufeld P.D., Janzen A.R., Aziz R.A. Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals (l; s) for the Lenndard-Jones (12-6) potential // J. Chem. Physics. 1972. V. 57. P. 1100-1102.Lennard-Jones J.E. On the determination of molecular fields // Proc. Roy. Soc. 1924. V. A106. P. 463-477.Lennard-Jones J.E. On the determination of molecular fields // Proc. Roy. Soc. 1924. V. A106. P. 463-477.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.