https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
205
KO‘PKOMPONENTLI EPITAKSIAL YUPQA UZLUKSIZ QATTIQ
QORISHMALAR VA GETEROTUZILMALARNING TUZILMAVIY
XUSUSIYATLARI.
Dexqonoyeb Odilbek Rasuljon o‘g‘li .
Assistant Andijon davlat texnika instituti, O‘zbekiston, Andijon
E-mail: Odilbekdexqonboyev97@gmail.com
Valiyev Botirjon Yuldashali o'g'li.
Assistant Andijon qishloqxo’jaligi va agrotexnologiyalar institute, qoshidagi
akademik litsey fizika fan o’qituvchisi
Anatatsiya: Ushbu maqolada, birikmani kvazimolekulyar almashtirishga mos
keluvchi qattiq qorishma hosil qilish usullari ko’rilgan. Bunday qattiq
qorishmalarni tartiblanish darajasi asosan texnologik parametrlar (harorat va
o‘sish tezligi, ikkilamchi issiqlik bilan ishlov berish va uning davomiyligi) taxlili
ko‘zrib chiqilgan Virtual potentsial yaqinlashishida taqiqlangan zona kengligining
"x" ga bog‘liqligi baholanadi. Unda ko‘rsatilishicha, qattiq qorishmaning
taqiqlangan zona kengligi x = 0,43 gacha 0,8 eV qiymatida doimiy bo‘lib qoladi
va keyin esa uning o‘sishi kuzatiladi.
Kalit so’zlar: Sfalerit-olmos, AsH
3
, epitaksial qatlamlar, lyuminestsentsiya
spektri.
Gomogen Ge-GaSb qotishmalari 1960 yilda stexiometrik aralashma-
eritmalarni toblash natijasida olingan [4; 1500-1512 bb.]. Keyinchalik, [5; 29-37
bb.] ish mualliflari tomonidan qattiq qorishmalar Ge-GaAs va Ge-GaSb tizimlarida
tarkibiy qismlar konsentratsiyasining barcha qiymatlarida diffuziyasiz kristallanish
usuli bilan olingan. Xuddi shu ishda hosil bo‘lgan eritmalarning panjara davrining
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
206
tarkibiy qismlar turiga bog‘liqligi ko‘rsatilgan. Biroq, bunday materiallar haqiqiy
o‘rnini almashuvchi qattiq qorishmalar emas, chunki bunday gomogen qotishmalar
suyuq fazaning yaqin tartib tuzilishi elementlarini o‘zida saqlaydi [6; 29-37 bb.].
Shuningdek, adabiyotlarda cheklangan Si-GaAs qattiq qorishmalarini olish
bo‘yicha ma'lumotlar[7; 25-32bb.], jumladan katodli changlatish usuli bilan Ge-
GaSb uzluksiz qattiq qorishmalarni va (Ge
2
)
х
(GaAs)
1-х
, (Ge
2
)
х
(GaSb)
1-х
0<х<1
oralig‘idagi qattiq qorishmalarni gaz fazasidan olish usullari keltirilgan; [8; 443-
446 bb., 9; 4071-4079 bb.]. Ammo ularning tuzilmaviy, fizika-kimyoviy va fizik
xususiyatlarini o‘rganish deyarli amalga oshirilmagan. . (C
2
4
)
1-х
(А
3
В
5
)
х
qattiq
qorishmalar tayyorlash uchun epitaksial usul ancha istiqbolli ekanligi aniqlandi
[10; 137-140bb.; 7; 25-32 bb.; 11; 14-18 bb.; 12; 295-322 bb.; 13; 85-87bb.].
Shunday qilib, [5; 29-37bb.] ishda pirolitik sintez usuli bilan birinchi marta Ge-
GaAs tizimidagi o‘rnini almashuvchi qattiq qorishmalarning epitaksial qatlamlari
va
ko‘p
qatlamli
geteroepitaksial
tuzilmalari
tarkibiy
qismlar
kontsentratsiyalarining barcha intervalida olingan. Bunda, GaAs va Ge plastinalari
taglik bo‘lib xizmat qilgan.
Ushbu ishlarda [7; 25-32 bb.; 11; 14-18 bb.; 13; 85-88 bb.; 5; 29-37 bb.]
qattiq qorishma shakllantirishning qabul qilingan asosiy ishchi shartlari quyidagilar
edi: olmos va sfalerit tuzilmalarining kimyoviy o‘xshashligi, C
4
-B
5
va C
4
-А
3
kovalent bog‘lanishlarining mos holda C
4
-C
4
ва А
3
-В
5
bog‘lanishlari energiyasiga
nisbatan solishtirma mustaxkamligi. Bunda mavjud C
4
-C
4
ва А
3
-В
5
birikmalar,
ularga kiritilgan elementlarning atomlari [Si - AlP (GaP), Ge - Ga - As (A1As),
InSb-Sn]tetraedrik tuzilishga yaqin tuzilmaga ega bo‘ladi. Undan tashqari, suyuq
fazali usul epitaktsiyani kristallangan moddalarning erish haroratidan sezilarli
darajada pastroq haroratda o‘tkazishga imkon beradi, bunda migratsiya
jarayonlarining ham hajmda, ham o‘sayotgan kristallar sirtida tormozlanishiga
tayanish mumkin, bu esa metastabil holatdagi qattiq qorishmalar olish va ularni
mavjud bo‘lishining zaruriy shartidir.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
207
C
4
- А
3
B
5
tizimlarining o‘ziga xosligi komponentalari (tarkiblari) har xil
kristall tuzilmalarga ega bo‘lgan (olmos-sfalerit) bir qator uzluksiz qattiq
qorishmalarning mavjud bo‘la olishi bilan bog‘liqdir. Olingan natijalarni izohlash
uchun qattiq qorishmalarda sfalerit va olmosning turli tuzilmalari mavjud
bo‘ladigan konsentratsiya qiymatlari oraliqlarini aniqlash juda muhimdir. Sfalerit-
olmos tuzilmaviy fazaviy o‘tish hodisasi kristalning uzoq tartibidagi o‘zgarishi
bilan bir xil o‘zgarish sifatida ifodalanadi, bunda A va B turdagi atomlarning paydo
bo‘lishi (C
2
4
)
1-х
(А
3
В
5
)
х
qattiq qorishmaning panjarasidagi har qanday atomning
ikkinchi va keyingi koordinatsion sferasida teng ehtimollikka ega bo‘ladi. U holda,
kristalning ikkala panjaraosti tuzilmasidagi kimyoviy tarkibida va u bilan bog‘liq
bo‘lgan {HKL} tekisliklarining qutblanishidagi farq yo‘qolishi kerak. Bunday
qutblanish binar birikmalar va sfalerit tuzilishli qattiq qorishmalarga hosdir.
Natijada (C
2
4
)
х
(А
3
B
5
)
1-х
kristallari IV guruh elementlari (Si
x
Ge
1-x
) qattiq
qorishmalar kristallari kabi inversiya simmetriyasiga ega bo‘lib qoladi.
(C
2
4
)
1-х
(А
3
B
5
)
х
panjarasida A-A va B-B bog‘lanishlarining yuzaga kelishi
kam ehtimollikka egaligiga asoslanib, [10; 137-140 bb.; 7; 25-32 bb.; 11; 14-18
bb.; 13; 20-23; 5; 29-37 bb.] ishlar mualliflari tuzilishdagi fazaviy o‘tishlar
masalasini A va B atomlarining panjaraosti tugunlarida ustuvor taqsimlanishini
ta'minlaydigan cheksiz uch o‘lchovli klasterlarni (-A-B-) mavjud bo‘lish sohasini
aniqlashga keltiradilar. Biroq, [12; 295-322 bb.; 5; 29-37 bb.], ishlarda
ta'kidlanishicha, (Ge
2
)
х
(GaAs)
1-х
qattiq qorishmalardagi tuzilmaviy faza o‘tish
holatini aniqlashda, bunday o‘tish bir qiymatli aniqlangan kritik tarkib bilan bog‘liq
emasligini yodda tutish kerakligi ta'kidlangan, chunki fazaviy o‘tish kristall
panjaradagi A
3
, B
5
va C
4
atomlarini o‘zaro almashish usuliga bog‘liqdir. Shunday
qilib, (C
2
4
)
1-х
(А
3
В
5
)
х
bir xil tarkibli gomogen qattiq qorishmalarda kristallanish va
keyingi issiqlik bilan ishlov berish shartlariga qarab, A-B va C-C atomlarining
ustuvor koordinatsiyasiga moyilligi har xil darajada namoyon bo‘lishi mumkin.
Bu jarayon(А
3
В
5
)-(C
2
4
) birikmani kvazimolekulyar almashtirishga mos keluvchi
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
208
qattiq qorishma hosil bo‘lguncha davom etadi, bunda (A-B) va (C-C) juftlarining
yoki undan murakkab assotsiatsiyalarning "x" har qanday qiymatlarida kristall
panjarada albatta mavjud bo‘lishi nazarda tutiladi. Shu tarzda qabul qilingan qattiq
qorishmaning tartiblanishi, kristall panjaradagi (A-B) va (C-C) juft kontaktlarning
atomlar almashinuvi shartiga nisbatan ortiqcha konsentratsiyasi bilan tavsiflanadi.
Bunday qattiq qorishmalarni tartiblanish darajasi asosan texnologik parametrlar
(harorat va o‘sish tezligi, ikkilamchi issiqlik bilan ishlov berish va uning
davomiyligi) bilan belgilanadi.
Ma'lumki, A
3
B
5
birikmalarini IV guruh elementlari bilan legirlash, bu
elementlarni C
4
element atomlari bilan ustuvor almashtirish natijasida kelib
chiqadigan A
3
va B
5
o‘rtasidagi stexiometrik nisbatning buzilishiga qarab, n va p
turdagi o‘tkazuvchanlik materiallarini hosil qilishi mumkin. A
3
B
5
dan C
4
ga
o‘tishda yaqin tartib tuzilishining o‘zgarmasligi [10; 137-140 bb.; 7; 25-32 bb.; 11;
14-18 bb.; 13; 85-88; 5; 29-37bb.] (Ge
2
)
х
(GaAs)
1-х
qattiq qorishmalarning
tarkibining barcha diapazonlarida ularning o‘tkazuvchanlik turi galliy va
mishyakka nisbatan stexiometriyadan og‘ish tabiati bilan aniqlanadi deyish
imkonini beradi. Ko‘rib chiqilayotgan qattiq qorishmalar AsH
3
ning gaz fazasidagi
Ga(C
4
H
3
)
3
dan ko‘pligi sharoitida olingan. Shunga o‘xshash sharoitlarda GaAs
epitaksial qatlamlarining germaniy bilan legirlash
p
~10
15
-10
17
см
-3
konsentratsiyali
kovak o‘tkazuvchanlikka olib keladi. Shuning uchun, GaAs asosidagi
(Ge
2
)
х
(GaAs)
1-х
qattiq qorishmalarning n-tipdagi o‘tkazuvchanligi, kristallarning
galliy panjara ostki qismida Ge-ning qisman oshib ketishi natijasida yuzaga keladi
deb taxmin qilish mumkin.
[10; 71–88b bb.] ishda C
2
4
-А
2
B
6
tipdagi 100 dan ortiq juft tizimlarning
umumlashtirilgan tahlil qilish asosida, shuningdek umumlashtirilgan momentlar
qoidalari asosida eng mukammal kristalli qattiq qorishmalar selenidlar va
germaniy, hamda telluridlar va qalay o‘rtasida olinishi mumkinligi tahmin qilingan.
Bundan tashqari, (Ge
2
)
1-х
(ZnSe)
х
epitaksial qatlamlarni suyuq fazali qalay
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
209
aralashma-eritmasidan epitaksiya usuli bilan (111), (110), (100) yo‘nalishli GaAs
tagligida, (100), (111) yo‘nalishli Ge tagligida va (100), (111) yo‘nalishli GaP
tagligida olish imkoniyatlari ko‘rsatilgan. Shuningdek, bu materiallarda rentgen
diffraktsiyasi ham o‘rganildi va (Ge
2
)
1-х
(ZnSe)
х
epitaksial qatlamlarning rasmlari
tahlil qilindi. Ushbu tadqiqotlar natijalarini tahlil qilish shuni ko‘rsatdiki, sfalerit
kristall panjaralarning eng yaxshi monokristallik xususiyatiga ega bo‘lgan
qatlamlar GaAs (100) va Ge (111) yo‘nalishlarda o‘sar ekan.
[14; 890-892bb.] ishda (GaAs)
х
(Ge
2
)
1-х
ko‘rinishdagi qattiq qorishmaning
eng oddiy modelini taklif qildilar, bu modelga asosan atomlarning tugunlarda
joylashishidagi yagona cheklov Ga - Ga va As - As kabi eng yaqin qo‘shni
juftliklarining yo‘qligidir. Ushbu modelda fazali o‘tishlarni tavsiflash oqibo‘tish
nazariyasining panjara tugunlari muammosiga keltirildi.
Qattiq qorishma atomlarini joylashishining turli xil imkoniyatlarini tahlil
qilish asosida bunday tizimning "x" ga bog‘liq modeli taklif etildi. Virtual
potentsial yaqinlashishida taqiqlangan zona kengligining "x" ga bog‘liqligi
baholanadi. Unda ko‘rsatilishicha, qattiq qorishmaning taqiqlangan zona kengligi
x = 0,43 gacha 0,8 eV qiymatida doimiy bo‘lib qoladi va keyin esa uning o‘sishi
kuzatiladi.
[15; 840-843 bb.] ishda (GaAs)
х
(Ge
2
)
1-х
qattiq qorishmaning zona tuzilishi
atomlar orbitallarining chiziqli kombinatsiyalari (AOChK) variatsiyasi orqali
tartiblanmaganlarini va AOChK ni toza moddalardan farqini hisobga olgan holda
hisoblab chiqildi. Hisoblashlar uchta yaqinlashishda amalga oshirildi.
(GaAs)
х
(Ge
2
)
1-х
qattiq qorishmalar birinchi marta [11; 14-18bb.] ishda
suyuq fazali epitaksiya usuli bilan olingan. Suyuq faza sifatida qo‘rg‘oshin
aralashma-eritmasiishlatilgan. O‘sish 650-700°C harorat oralig‘ida amalga
oshirildi, taglik sifatida germaniy va galliy arsenid plastinalari tanlangan.
Qatlamlar kovak turdagi o‘tkazuvchanlikka ega va ularning qalinligi o‘sish
davomiyligiga qarab 20-50 mkm oralig‘ida o‘zgartirildi. (GaAs)
х
(Ge
2
)
1-х
asosidagi
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
210
qattiq qorishmalarning kimyoviy tarkibini rentgen mikroanalizi usuli orqali
aniqlash shuni ko‘rsatdiki, GaAs ning molyar miqdori epitaksial qatlam qalinligi
bo‘yicha 90% gacha ortadi.
Suyuq fazali epitaktsiya usuli, shuningdek, ko‘rib chiqilayotgan turdagi
boshqa qattiq qorishmalarni tayyorlash uchun istiqbolli bo‘lib chiqdi. Masalan [16;
345-346bb.] ishda (Si
2
)
1-х
(GaP)
х
qattiq qorishmalarning epitaksial qatlamlari qalay
aralashma-eritmasidan 900°C haroratda o‘stirildi. Hosil bo‘lgan qatlamlar elektron
o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lib, ularning qalinligi 18-30 mkm oralig‘ida o‘zgardi,
tarkibiy qismlarning (Si,GaP) qatlam qalinligi bo‘yicha taqsimlanishi o‘rganildi,
bu o‘sish yo‘nalishi bo‘yicha kremniy miqdori kamayib borishini ko‘rsatdi.
[17; 1-6 bb.] ishda Si-Ge-InP asosida (Ge
2
)
1-х
(ZnSe)
х
epitaksial qatlamlar
o‘stirildi. O‘sish kremniy taglikda kremniy, germaniy va indiy fosfid bilan
to‘yingan indiy aralashma-eritmasidan amalga oshirildi. Epitaksiya 700-900°C
harorat oralig‘ida amalga oshirildi. Komponentlarning xarakterli rentgen
nurlanishlari bo‘yicha rasmlari olindi. Epitaksial qatlamlar yuzasidan qayd
qilingan fotolyuminesensiya maksimumi InP (1,34 eV) taqiqlangan zonasiga
to‘g‘ri keldi.
[18; 11-39bb.] ishda C
2
4
va А
2
B
6
birikmalari asosida yarimo‘tkazgichli
qattiq qorishmalar olish imkoniyatini taxlil qilish uchun V.K. Semenchenkoning
eruvchanlik qoidasidan foydalanilgan.
[19; 2960-2965 bb.] ishda birinchi marta (C
2
4
)
1-х
(А
2
B
6
)
х
sinfga tegishli
(Ge
2
)
1-х
(CdTe)
х
qattiq qorishmalar olindi. Ushbu qattiq qorishmalarni olish uchun
[17; 1-6 bb.; 19; 2960–2965 bb.; 20; 28-52 bb.], ikkita usul ishlatilgan:
a) tayyorlangan Ge + CdTe qotishmalarini molibden taglikka changlatish;
b) qalay aralashma-eritmasidan suyuq fazali epitaktsiya. Ushbu ishlarda o‘stirilgan
(Ge
2
)
1-х
(CdTe)
х
qatlamlarning rentgen, lyuminestsentsiya spektri o‘rganildi,
spektrlar Ge (λ = 1.244 Å), Cd (λ = 1.244 Å) va Te (λ = 1.244 Å) larni bu
qatlamlarda mavjudligini ko‘rsatdi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
211
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YHATI
1.
Saidov A.S. et. al. Growth of (GaAs)
1 −
x
(ZnSe)
x
solid solution films
and investigation of their structural and some photoelectric properties. // Physics
of the Solid State.-2011. - Vol. 53(10). -Р. 2012–2021.
2.
Саидов А.С., Саидов М.С., Усмонов Ш.Н., Асатова У.П.
Выращивание пленок (InSb)
1−x
(Sn
2
)
x
на арсенид-галлиевых подложках
методом жидкофазной эпитаксии. // Физика и техника полупроводников. -
2010, -Том 44(7). С. 970-977.
3.
Zainabidinov S.Z., Saidov A.S., Leiderman A.Yu., Kalanov M.U.,
Usmonov Sh.N. Rustamova V.M., and Boboev A.Yu. Growth, Structure, and
Properties of GaAs-Based (GaAs)
1–x–y
(Ge
2
)
x
(ZnSe)
y
Epitaxial Films. //
Semiconductors. -2016. - Vol. 50(1). - P. 59–65.
4.
Зайнабидинов С.З., Лейдерман А.Ю., Каланов М.У., Усмонов
Ш.Н., Бобоев А.Й. Особенности электрофизических свойств
p–n
структур на
основе непрерывного твердого раствора
n
-Ge-
p
-(Ge
2
)
1-x-y
(GaAs)
х
(ZnSe)
у
.
//Узбекский физический журнал.-2015. - № 5. - С. 301-305.
5.
Сапаев Б. Исследование роста и фотоэлектрических свойств
эпитаксиальных гетероструктур Ge−(Ge
2
)
1−x
(GaAs), полученных из
свинцового раствора-расплава методом жидкостной эпитаксии. // Письма в
ЖТФ. -2004. - Том 30(15). - С.29–37.
6.
Kawai H., Giorgi G and Yamashita K. Back Cover: Impact of short‐
range order and clusterization on the bandgap bowing: First‐principles calculations
on the electronic properties of metastable (GaAs)
1–x
(Ge
2
)
x
alloys. // Phys. Status
Solidi B. - 2012. - Vol. 249(1). -Р. 29-37.
7.
Сапаев Б., Саидов А.С., Заверюхин Б.Н. Получение
эпитаксиальных слоев твердых растворов (Si
2
)
1-x
(GaAs)
x
на Si-подложках и
исследование их электрических фотоэлектрических характеристик. // Письма
в ЖТФ. - 2004. - Том.30(2). - С. 25-32.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
212
8.
Brazhkin V.V. High-pressure synthesized materials: Treasures and
- 2007. Vol. 27(3). - Р. 333-351.
9.
Bing-Lin Gu, Jun Ni, and Jia-Lin Zhu Structure of the alloy
(GaAs)
1−x
Ge
2x
and its electronic properties. // Phys. Rev. B. -1992. Vol. 45(8), -Р.
4071.
10.
Сапаев Б., Саидов А.С., Дадамухамедов С. Выращивание и
фотоэлектрические свойства варизонных гетероструктур Si-(Si
2
)
1-x
(GaP)
x
//
Журнал технической физики. - 2004. - Том.74(9). - С.137-140.
11.
Сапаев Б., Саидов А.С. Исследование условий роста и
фотоэлектрических свойств эпитаксиальных структур Si-(Si
2
)
1-x
(ZnS)
x
//
Письма в ЖТФ. - 2004.
−
Том.30(17).
−
С.14-18.
12.
Саидов А.С., Усмонов Ш.Н., Холиков К.Т., Сапаров Д.
Выращивание и фоточувствительность pSi–n(Si
2
)
1-x
(GaSb)
x
структур. //
Гелиотехника.
−
2007.
−
№ 3.
−
С. 85-88
13.
Васильев В.И., Гагис Г.С., Кучинский В.И., Данильченко В.Г.
Формирование тройных твердых растворов A
III
B
V
на пластинах GaAs и GaSb
за счет твердофазных реакций замещения. // Физика и техника
полупроводников. -2015. - Том. 49(7). - С. 984-988.
14.
Andreev
V.M., Khvostikov
V.P., Kalyuzhnyi
N.A., Titkov
S.S., Khvostikova O.A., Shvarts M. Z. GaAs/Ge heterostructure photovoltaic cells
fabricated by a combination of MOCVD and zinc diffusion techniques. //
Semiconductors.-2004. -Vol. 38(3). -Р 355–359.
15.
Gadzhialiev M.M., Pirmagomedov Z.Sh., Éfendieva T.N., The effect
of a thermoelectric field on a current-voltage characteristic of the
p
-Ge-
n
-GaAs
heterojunction. // Semiconductors.-2004. - Vol. 38(11). –Р.1302–1303.
16.
Вартанян
Р.С.
Электрофизические,
оптические
и
люминесцентные свойства метастабильных твердых растворов (Ge
2
)
x
(GaAs)
1-
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-44_ Том-1_ Май-2025
213
x
и гетеропереходы на их основе: Дисс… канд. физ.
−
мат. наук - Ленинград:
ФТИ, 1984.-С.181.
17.
Губанов А.И., Полуботко A.M. Зонная структура твердого
раствора Ge
2x
(GaAS)
1-х
. // Физика и техника полупроводников. -1982. -
Том.16(6). - С. 840-843.
18.
Раззаков А.Ш. Исследования условий эпитаксиального роста
новых варизонных твердых растворов (Ge
2
)
1-x
(ZnSe)
x
и их некоторых
электрических, фотоэлектрических свойств: Дисс… канд. физ.
−
мат. наук -
Ташкент: ФТИ, 1998. - С.153.
19.
Саидов А.С., Каланов М., Сапаров Д.В., Усмонов Ш.Н.
Структурные особенности и фоточувствительность твердого раствора (Si2)
1-
х
(GaP)
х
, выращенного на Si подложках. // Использование возобновляемых
источников энергии: новые исследования, технологии и инновационные
подходы: Матер.конф. НПО «Физика-Солнце» АН РУз им. С.А.Азимова
институт материаловедения. 25-26 сентября 2018. - Ташкент, - С. 185-190.
