专利名称：锑化铟薄膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种采用电阻加热的方式依次在基底上真空蒸镀In、InSb＋Sb、In三种成份制得InSb薄膜的方法。
由于In和Sb在真空蒸镀的条件下，蒸气压差几个数量级，目前不能制得组成符合理论配比的InSb膜层，因而膜层的迁移率低，在霍尔元件中实有实用价值。
本发明的目的是提供一种组成更符合理论配比、电子迁移率高的锑化铟薄膜的制造方法。
本发明的目的是这样实现的首先用电阻加热蒸发In源，在予先已加热到255-265℃带有隔离层(2)的基底(1)上真空蒸镀一层0.2-0.4μm厚的In层(3)，接着再用电阻天加热蒸发InSb＋Sb源，在其上再真空蒸镀一层5-6μm厚的InSb层(4)，随后仍用电阻加热蒸发In源，在基底温度为115-125℃的温度下，在其表面再真空蒸镀一层0.4-0.6μm厚的In层(5)，最后对上述真空蒸镀形成的三层复合膜层在高纯氮气保护下在523℃的温度下经30-40分钟的结晶化处理，使其蒸镀的膜层转化为较大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，InSb＋Sb源中InSb∶Sb＝16∶(1-1.2)。
本方法改进了以往电阻加热真空镀膜制备InSb薄膜的方法，提出在真空蒸镀InSb＋Sb之前，将基底维持在一定温度下，首先蒸镀了一层In层，其作用机理是由于InSb在电阻加热真空蒸发时，被分解为In和Sb，而In和Sb在前述蒸镀条件下，蒸气压相差数个数量级，所以蒸发InSb＋Sb时，在蒸发的开始附段，基底上首先沉积上的是蒸气压大的Sb，因而使开始蒸镀上的膜层中Sb的原子数远远多于In的原子数，形成过剩，采用本方法予先蒸镀的一层In可以弥补此时Sb的过剩，在结晶化转化时与之形成InSb，有效地保证了制得InSb膜层中Ir和Sb的组成符合InSb的理论配比，因而大大提高了所制得InSb薄膜的电子迁移率。经结晶化处理后，锑化铟薄膜的晶粒加大，霍尔迁移率可提高到30000cm2/V.S，使之在霍尔元件制造中具有实用价值。
下面结合附图详细叙述本发明的技术解决方案。
图1为锑化铟薄膜镀层结构示意图。
实施例1首先用电阻加热蒸发In源，在予先已加热到255℃带有隔离层2的基底1上真空蒸镀一层0.2μm厚的In层3，接着再用电阻加热蒸发InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb为16∶1，在其上再真空蒸镀一层5μm厚的InSb层4，随后仍用电阻加热蒸发In源，在基底温度为115℃的温度下，在其表面再真空蒸镀一层0.4μm厚的In层5，最后对上述真空蒸镀形成的三层复合膜层在高纯氮气保护下在523℃的温度下经30-40分钟的结晶化处理，使其蒸镀的膜层转化为较大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述基底为非磁性材料硅片，隔离层是氧化形成的SiO2。
实施例2首先用电阻加热蒸发In源，在予先已加热到265℃带有隔离层2的基底1上真空蒸镀一层0.4μm厚的In层3，接着再用电阻加热蒸发InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb＝16∶1.2，在其上再真空蒸镀一层6μm厚的InSb层4，随后仍用电阻加热蒸发In源，在基底温度为125℃的温度下，在其表面再真空蒸镀一层0.6μm厚的In层5，最后对上述真空蒸镀形成的三层复合膜层在高纯氮气保护下在523℃的温度下经30-40分钟的结晶化处理，使其蒸镀的膜层转化为较大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述基底为非磁性材料陶瓷片，隔离层是CVD法形成的SiO2。
实施例3首先用电阻加热蒸发In源，在予先已加热到260℃带有隔离层2的基底1上真空蒸镀一层0.3μm厚的In层3，接着再用电阻加热蒸发InSb＋Sb源，其中InSb∶Sb＝16∶1.1，在其上再真空蒸镀一层5.4μm厚的InSb层4，随后仍用电阻加热蒸发In源，在基底温度为120℃的温度下，在其表面再真空蒸镀一层0.5μm厚的In层5，最后对上述真空蒸镀形成的三层复合膜层在高纯氮气保护下在523℃的温度下经30-40分钟的结晶化处理，使其蒸镀的膜层转化为较大晶粒的InSb薄膜，上述真空度高于3×10-3帕，上述的基底为磁性材料锰锌铁氧体，隔离层为用CVD方法制作的SiO2。
权利要求
1.一种锑化铟薄膜的制造方法，其特征在于首先用电阻加热蒸发In源，在予先已加热到255-265℃带有隔离层(2)的基底(1)上真空蒸镀一层0.2-0.4μm厚的In层(3)，接着再用电阻加热蒸发InSb＋Sb源，在其上再真空蒸镀一层5-6μm厚的InSb层(4)，随后仍用电阻加热蒸发In源，在基底温度为115-125℃的温度下，在其表面再真空蒸镀一层0.4-0.6μm厚的In层(5)，最后对上述真空蒸镀形成的三层复合膜层在高纯氮气保护下在523℃的温度下经30-40分钟的结晶化处理，使其蒸镀的膜层转化为较大晶粒的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
一种锑化铟薄膜的制造方法首先用电阻加热蒸发In源，在预先已加热到一定温度的基底上真空蒸镀一层In层，再用电阻加热蒸发InSb+Sb源，在其上再真空蒸镀一层InSb层，随后用电阻加热蒸发In源，在基底表面再真空蒸镀一层In层，最后对上述元件在高纯氮气保护下进行结晶化处理，这种InSb薄膜的制造方法有效地保证了制得InSb膜层中In和Sb的配比接近理论值，大大提高了所制得InSb薄膜的电子迁移率，使之在霍尔元件制造中具有实用价值。
文档编号C23C14/26GK1125780SQ9511186
公开日1996年7月3日 申请日期1995年7月13日 优先权日1995年7月13日
发明者于成民, 刘佩瑶, 孙仁涛, 冯桂华, 王晓雯, 关杰, 曾永宁, 王晶 申请人:机械工业部沈阳仪器仪表工艺研究所