Компенсаційний ефект в кінетиці хімічної обробки GaAs, InAs, GaSb та InSb бромвиділяючими травильними композиціями на основі розчинів H2O2–HBr з метою вибору ефективних методик їх хімічного полірування
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.26.4.760-765Ключові слова:
рівняння Арреніуса, уявна енергія активації, кінетичний компенсаційний ефектАнотація
В роботі досліджено кінетичні залежності хіміко-динамічного травлення напівпровідникових сполук GaAs, InAs, GaSb та InSb в поліруючих травильних сумішах H2O2–HBr та H2O2–HBr–органічний розчинник. Використовуючи температурні залежності кінетики полірування досліджуваних напівпровідників в розчинах на основі системи H2O2–HBr розраховано уявні енергії активації хімічного розчинення поверхні кристалів та значення передекспоненційного множника в рівнянні Арреніуса. Встановлено існування кінетичного компенсаційного ефекту між енергією активації та значенням передекспоненційного множника в гетерогенному процесі полірування поверхні GaAs, InAs, GaSb та InSb. Показано, що на компенсаційну залежність не впливає органічний розчинник в складі бромвиділяючої травильної композиції, а також хімічна природа напівпровідникового матеріалу типу AIIIBV.
Посилання
J.M. Kim, P.S. Dutta, E. Brown, J.M. Borrego, P. Greiff, Wet chemical etching process for wafer scale isolation and interconnection of GaSb-based device layers grown on GaAs substrates, J Vac Sci Technol B, 31(3), 031204 (2013); https://doi.org/10.1116/1.4801008.
V.G. Orlov, G.S. Sergeev, Numerical simulation of the transport properties of indium antimonide, Phys Solid State, 55(11), 2215 (2013); https://doi.org/10.1134/S1063783413110188.
F.A. Abed, L.M. Ali, Investigate the absorption efficiency of GaAs/InAs nanowire solar cell, J Lumin, 237, 118171 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118171.
R. Chen, X. Li, H. Du, J. Yan, C. Kong, G. Liu, G. Lu, X. Zhang, S. Song, X. Zhang, L. Liu, Migration-Enhanced Epitaxial Growth of InAs/GaAs Short-Period Superlattices for THz Generation, Nanomaterials, 14(3), 294 (2024); https://doi.org/10.3390/nano14030294.
D. Warepam, K.J. Singh, R.S. Dhar, CNT-based enhanced GaAs/InAs multiple quantum well solar cell, J Comput Electron, 23(2), 382 (2024); https://doi.org/10.1007/s10825-024-02138-9
A.K. Kushwaha, S.P. Mishra, S. Chauhan, M.K. Vishwakarma, R. Ahmed, R. Khenata, B.U. Haq, S.B. Omran, Lattice-Dynamical, Elastic and Thermo-Dynamical Properties of GaAs, InAs, and their Mixed Ga1-xInxAs Alloys, J Electron Mater, 51(6), 3033 (2022); https://doi.org/10.1007/s11664-022-09524-8.
X. Huang, J. Yang, C. Song, M. Rao, Y. Yu, S. Yu, Self-assembled InAs/GaAs single quantum dots with suppressed InGaAs wetting layer states and low excitonic fine structure splitting for quantum memory, Nanophotonics, 11(13), 3093 (2022); https://doi.org/10.1515/nanoph-2022-0120.
V.J. Gómez, M. Marnauza, K.A. Dickbc, S. Lehmann, Growth selectivity control of InAs shells on crystal phase engineered GaAs nanowires, Nanoscale Adv, 16, 3330 (2022); https://doi.org/10.1039/D2NA00109H.
C. Perez, S.R. Ellis, F.M. Alcorn, E.J. Smoll, E.J. Fuller, F. Leonard, D. Chandler, A.A. Talin, R.S. Bisht, S. Ramanathan, K.E. Goodson, S. Kumar, Picosecond carrier dynamics in InAs and GaAs revealed by ultrafast electron microscopy, Science Adviser, 10(20), eadn8980 (2024); https://doi.org/10.1126/sciadv.adn8980.
C.A. Mercado-Ornelas, L.I. Espinosa-Vega, I.E. Cortes-Mestizo, C.M. Yee-Rend ́on, E. Eugenio-L ́opez, J.P. Olvera-Enriquez, F.E. Perea-Parrales, A. Belio-Manzano, V.H. M ́endez-Garc ́ıa, In-situ study of InAs quantum dots encapsulated in asymmetric (Al)GaAs confinement barriers, Rev Mex Fís, 68(3), 031002-1 (2022); https://doi.org/10.31349/revmexfis.68.031002.
O. Byeda, E. Ischenko, V. Yatsimirsky, Compensation effect On Cu-Co-Fe oxide catalysts of Co oxidation, Chem Phys Technol Surface, 1(3), 228 (2010); https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/27.
I.P. Poluzhin, A.I. Hladiy, Y.Y. Yatchyshyn, F.I. Tsyupko, M.M. Laruk, Technology of Substances and their Applications, Thermodynamic and kinetic compensation effects in acylation reactions of hydroxy polyalkylene (meth)acrylates with maleic and phthalic anhydrides, Visnyk of Lviv Polytechnic National University. Chemistry, (812), 48 (2015); http://nbuv.gov.ua/UJRN/VNULPX_2015_812_10.
Ye.Ye. Hvozdiyevskyi, R.O. Denysyuk, V.M. Tomashyk, G.P. Malanych, Z.F. Tomashyk, Interaction of HNO3 – HI – citric acid aqueous solutions with CdTe, Zn0,04Cd0,96Te, Zn0,1Cd0,9Te and Cd0,2Hg0,8Te semiconductors, Functional Mater, 25(3), 471 (2018); http://www.functmaterials.org.ua/contents/25-3/0.
R.O. Denysyuk, Compensation effect in the kinetics of chemical etching of Cd1−xMnxTe solid solutions, Phys Chem Solid State, 15(2), 344 (2014); http://eprints.zu.edu.ua/16815/1/1502-20.pdf.
T. Ema, K. Yamaguchi, Y. Wakasa, N. Tanaka, M. Utaka, T. Sakai, Compensation effect between differential activation enthalpy and entropy in subtilisin-catalyzed kinetic resolutions of secondary alcohols, Chem Lett, 29(7), 782 (2000); https://doi.org/10.1246/cl.2000.782.
A.K. Galwey, Compensation behaviour recognized in literature reports of selected heterogeneous catalytic reactions: aspects of the comparative analyses and significance of published kinetic data, Thermochim Acta, 294(2), 205 (1997); https://doi.org/10.1016/S0040-6031(96)03153-X.
Z.F. Tomashyk, I.O. Shelyuk, M.V. Chaika, V.M. Tomashyk, Chemical dissolution of GaAs, InAs, InAs (Sn), GaSb and InSb single crystals in etching compositions based on H2O2–HBr–tartaric acid, Probl Chem and Chem Technol, (4), 163 (2020); http://eprints.zu.edu.ua/id/eprint/31401.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Iryna Sheliuk, Roman Denysiuk, Galyna Malanych, Vasyl Tomashyk, Iryna Boichuk, Mykola Chayka, Oksana Melnyk
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
