В работах по диффузии в полупроводниковых соединениях часто рассматриваются связанные с диффузией дефекты [84, 87] и дислокации, а также неровные фронты диффузии с игольча­тыми неоднородностями [88]. В общем случае количество де­фектов, вводимых диффузией, может быть снижено, если улуч­шить качество подложки или использовать, полностью испаряю-

щийся бинарный источник в запаянной ампуле, т. е. если повысить давление паров As4 или Р над подложкой во время диффузии. Качество подложек можно улучшить выбором кри­сталлов с низкими плотностями дислокаций [46] или уменьше­нием градиента состава тройных соединений при химическом осаждении слоев из газовой фазы на подложки из GaAs [88]. Сглаженные фронты диффузии получаются даже на испорчен­ных подложках, если их предварительно отжечь в закрытой ам­пуле при высоком давлении паров As4 или обеспечить высокое давление паров As4 над подложкой во время диффузии [46, 81]. Этого легко достичь, если диффузию вести в закрытой ампуле и использовать в качестве источника полностью испарившийся ZnAs2 или ZnP2.

Однородный профиль диффузии получается ценой снижения скорости диффузии, т. е. глубины залегания р — «-перехода (рис. 5.13). Увеличение давления As4 приводит к увеличению числа вакансий Ga, которые в свою очередь увеличивают отно» сительный вклад медленной диффузии по узлам решетки [87]. Эффективный коэффициент диффузии для одновременно иду­щей диффузии по междоузлиям и по'узлам можно записать в виде [88]

D^Ds + Di = A[VGa] + В{ЩУал)с1 (5.12)

Поскольку концентрация вакансий Ga изменяется как корень четвертой степени из давления As4 [89], член, описывающий диффузию по междоузлиям, должен быть обратно пропорциона­лен корню четвертой степени из давления As4, а член, описы­вающий диффузию по узлам решетки, должен быть прямо про­порционален корню четвертой степени из давления As4. Если мы предположим, что величина Xj/t1/2 пропорциональна корню квад­ратному из коэффициента диффузии, то xi/t'12 должна зависеть от давления As4 приблизительно как р~',е, если в диффузионном процессе преобладает диффузия по междоузлиям. Как видно из рис. 5.13, экспериментальные данные приблизительно соответ­ствуют зависимости Хі/і'Іг ~ р~

Гладкие фронты диффузии [88] не удовлетворяют модели ускорения диффузии дислокациями; такие фронты лучше описы­ваются моделью неоднородного распределения вакансий [46]. Если источник диффузии обогащен Ga, области, где концентра­ция вакансий Ga мала, дадут иглообразные выбросы фронта диффузии. Если же давление мышьяка или фосфора велико, концентрация вакансий Ga существенно увеличивается и диф­фузионная способность Zn снижается. Уменьшенная скорость диффузии позволяет уравнивать концентрацию вакансий в объ­еме, и, следовательно, фронт диффузии встречает однородное распределение концентрации вакансий Ga.