Вышедшие номера
Пассивация поверхностей AlGaAs(100) растворами сульфида аммония
Лебедев М.В. 1, Львова Т.В. 1, Седова И.В. 1, Королева А.В. 2, Жижин Е.В. 2, Лебедев С.В. 2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: mleb@triat.ioffe.ru, aleksandra.koroleva@spbu.ru, evgeniy.zhizhin@spbu.ru, s.v.lebedev@spbu.ru
Поступила в редакцию: 14 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 15 июля 2024 г.
Принята к печати: 29 августа 2024 г.
Выставление онлайн: 8 октября 2024 г.

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовалось взаимодействие покрытых слоем естественного окисла поверхностей Al0.3Ga0.7As(100) с различными растворами сульфида аммония. Показано, что наиболее эффективное удаление слоя естественного окисла и химическая пассивация достигаются при обработке поверхности разбавленным водным раствором сульфида аммония с концентрацией ~4%, приготовленным из так называемого естественно "состаренного" коммерческого раствора. Обработанная поверхность содержит небольшое количество элементарного мышьяка и остаточных оксидов галлия и алюминия и покрыта пассивирующим слоем сульфидов мышьяка. В процессе обработки раствором той же концентрации, но приготовленным из "свежего" сульфида аммония, атомы серы практически не адсорбируются на поверхности полупроводника и формирования сульфидов мышьяка не происходит. Показано, что в результате взаимодействия как концентрированного (~44%) "состаренного" водного раствора сульфида аммония, так и ~4% раствора "состаренного" сульфида аммония в изопропиловом спирте происходит нарушение стехиометрии приповерхностной области твердого раствора за счет вымывания атомов галлия с поверхности, в результате чего происходит образование сравнительно толстого слоя оксида алюминия. Ключевые слова: AlGaAs, сульфидная пассивация, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
  1. R.W. Lambert, T. Ayling, A.F. Hendry, J.M. Carson, D.A. Barrow, S. McHendry, C.J. Scott, A. McKee, W. Meredith. J. Lightwave Technol., 24, 956 (2006)
  2. S. Koseki, B. Zhang, K. De Greve, Y. Yamamoto. Appl. Phys. Lett., 94, 051110 (2009)
  3. I.E. Cortes-Mestizo, L.I. Espinosa-Vega, J.A. Espinoza-Figueroa, A. Cisneros-de-la-Rosa, E. Eugenio-Lopez, V.H. Mendez-Garcia, E. Briones, J. Briones, L. Zamora-Peredo, R. Droopad, C. Yee-Rendon. J. Vac. Sci. Technol. B, 34, 02L110 (2016)
  4. G. Mariani, P.-S. Wong, A.M. Katzenmeyer, F. Leonard, J. Shapiro, D.L. Huffaker. Nano Lett., 11, 2490 (2011)
  5. L. Shen, E.Y.B. Pun, J.C. Ho. Mater. Chem. Front., 1, 630 (2017)
  6. E. Barrigon, M. Heurlin, Z. Bi, B. Monemar, L. Samuelson. Chem. Rev., 119, 9170 (2019)
  7. A.K. Saxena. J. Phys. C: Solid State Phys., 13, 4323 (1980)
  8. Y. Sun, P. Pianetta, P.-T. Chen, M. Kobayashi, Y. Nishi, N. Goel, M. Garner, W. Tsai. Appl. Phys. Lett., 93, 194103 (2008)
  9. A. Nainani, Y. Sun, T. Irisawa, Z. Yuan, M. Kobayashi, P. Pianetta, B.R. Bennet, J.B. Boos, K.C. Saraswat. J. Appl. Phys., 109, 114908 (2011)
  10. F.S. Aguirre-Tostado, M. Milojevic, C.L. Hinkle, E.M. Vogel, R.M. Wallace, S. McDonnel, C.J. Hughes. Appl. Phys. Lett., 92, 171906 (2008)
  11. M.V. Lebedev, N.A. Kalyuzhnyy, S.A. Mintairov, W. Calwet, B. Kaiser, W. Jaegermann. Mater. Sci. Semicond. Process., 51, 81-88 (2016)
  12. М.В. Лебедев. ФТП, 54, 587 (2020)
  13. H. Oigawa, J.-F. Fan, Y. Nannichi, H. Sugahara, M. Oshima. Jpn. J. Appl. Phys., 30, L322 (1991)
  14. V.L. Berkovits, V.M. Lantratov, T.V. L'vova, G.A. Shakiashvili, V.P. Ulin, D. Paget. Appl. Phys. Lett., 63, 970 (1993)
  15. M.V. Lebedev, T.V. Lvova, I.V. Sedova, Yu.M. Serov, S.V. Sorokin, A.V. Koroleva, E.V. Zhizhin, S.V. Lebedev. Mater. Sci. Semicond. Process., 181, 108604 (2024)
  16. N.M. Andrade, S. Hooten, Y. Kim, J. Kim, E. Yablonovitch, M.C. Wu. Appl. Phys. Lett., 119, 191102 (2021)
  17. M.V. Lebedev, T. Mayer, W. Jaegermann. Surf. Sci., 547, 171 (2003)
  18. A. Jablonski, J. Zemek. Surf. Interface Anal., 41, 19 (2009)
  19. S. Tanuma, C.J. Powell, D.R. Penn. Surf. Interface Anal., 17, 927 (1991)
  20. C.J. Powell, A. Jablonski. NIST Electron Inelastic-Mean-Free-Path Database --- Version 1.2 (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2010)
  21. M.V. Lebedev, W. Calvet, T. Mayer, W. Jaegermann. J. Phys. Chem. C, 118, 12774 (2014)
  22. C. Bryce, D. Berk. Ind. Eng. Chem. Res., 35, 4464 (1996)
  23. J.J. Yeh, I. Lindau. Atomic Data Nucl. Data Tables, 32, 1 (1985)
  24. M. Petitjean, N. Proust, J.-F. Chapeaublanc. J. Perrin, Sens. Actuators A, 33, 33 (1992)