ХІМІЧНЕ ТРАВЛЕННЯ МОНОКРИСТАЛІВ СdTe, ZnxCd1-xTe та CdxHg1-xTe РОЗЧИНАМИ HNO3 – KI – ДИМЕТИЛФОРМАМІД

Анотація

У відтворюваних гідродинамічних умовах уперше досліджено хімічне розчинення монокристалів CdTe та твердих розчинів ZnxCd1-xTe і CdxHg1-xTe у розчинах HNO3 – KI – диметилформамід. Показано, що травильні композиції даної системи дешевші, створюють менш агресивне середовище, стійкіші у часі та є екологічно безпечніші. Побудовано діаграми «склад розчину – швидкість розчинення» та визначено концентраційні межі поліруючих травників. Хіміко-динамічне полірування досліджуваними розчинами може проводитись при об’ємному вмісті HNO3 9-15 % при цьому швидкість полірування поверхні монокристалів CdTe та твердих розчинів ZnxCd1-xTe і CdxHg1-xTe знаходиться у межах 1,6-2,5 мкм/хв. Встановлено залежність концентрації йонів, які перейшли у розчин після взаємодії твердих розчинів ZnxCd1-xTe з досліджуваними травниками, від вмісту окисника у травнику та показано, що вміст йонів у розчині відповідає мольному співвідношенню у напівпровіднику і свідчить про рівномірне розчинення поверхні. За даними кінетичних досліджень розраховано уявну енергію активації процесу полірування для розчину складу (в об. %): 12 НNO3 + 88 KІ (ДМФА), яка не перевищує 15,1 кДж/моль для СdTe і 7,7 кДж/моль для твердих розчинів на його основі, що вказує на лімітування процесу дифузійними стадіями. Визначено вплив лактатної кислоти та природи напівпровідника на кінетику хіміко-механічного полірування досліджуваних монокристалів. При розведені поліруючого розчину органічною кислотою до 40 об. % швидкість хіміко-механічного полірування зменшується від 3,5 до 0,5 мкм/хв. Розроблено склади травильних сумішей та режими реалізації хіміко-динамічного полірування, яке рекомендується проводити у відповідній установці при температурі 293 К і швидкістю обертання диску 82 хв 1 та хіміко-механічного полірування вказаних монокристалів з додаванням лактатної кислоти і швидкостями розчинення 3,5-0,5 мкм/хв.