Автоэпитаксия

Иными словами, поверхностные силы стремятся обеспечить продолжение свойственной кристаллу кирпичной кладки и за счет нового строительного материала, состоящего из тех же атомов. Впрочем, кирпичная кладка кристалла действием его поверхностных сил может быть навязана и атомам другого рода, но близких размеров (радиусов), способных образовывать кристаллы аналогичного строения и формы (почти изоморфные данному кристаллу). Такое навязывание своей структуры инородному наслоению называется эпитаксией, наслоение из тех же атомов — автоэпитаксией. При определенных условиях за счет эпитаксии может сформироваться метастабильная кристаллическая модификация, т. е. менее устойчивая, чем обычная, в которую она иногда самопроизвольно переходит и которая в отсутствие инородной затравки, как правило, не образуется. [c.17]

Замечательно, что бензол, не имеющий, в отличие от нитробензола, полярных групп в молекуле, образует граничные фазы на стекле только тогда, если последнее покрыто мономолекулярным адсорбированным слоем нитробензола. Можно полагать, что ориентированный на поверхности стекла монослой нитробензола вызывает своего рода эпитаксиальное действие, распространяющееся в бензоле от слоя к слою и ориентирующее несколько десятков монослоев последнего. Отсюда видно, что состояние поверхности, ее чистота могут играть решающее значение для процесса эпитаксиального наращивания. В дальнейшем нас будут в основном интересовать процессы, обусловленные автоэпитаксией, в условиях, когда затравочный кристалл является метастабильной модификацией.Процесс наращивания алмаза на алмазные затравочные кристаллы назван физико-химическим синтезом, поскольку он основывается на явлениях, изучением которых занимается физическая химия поверхностных явлений. [c.18]

Однако если пересыщение углерода по отношению к алмазу слишком велико, и процесс выделения атомов углерода идет слишком быстро, могут создаться условия, при которых сделается возможным образование и рост зародышей графита как термодинамически более выгодной модификации, имеющей меньшую энергию, что перевесит влияние поверхностных сил, т. е. влияние автоэпитаксии. Вначале образование графита и рост алмаза будут идти параллельно на разных участках поверхности, но в дальнейшем— если пересыщение углерода достаточно велико — графит покроет всю поверхность кристалла алмаза и его рост прекратится. [c.19]

Импульсный способ наращивания алмаза [91] был предложен в 1967 г. Он преследовал две цели избавиться от выделения графита и сделать поверхность алмазного кристалла как можно более активной. Первая цель достигается созданием периодического импульсного пересыщения, вторая — повышением температуры поверхности затравки до 2000° К. При создании импульсов пересыщения и пауз между ними образование и рост алмаза и графита будут протекать различно. Во время импульса пересыщения образуются критические зародыши алмаза и графита. Однако при этом зародыши алмаза продолжают уже имеющуюся подложку (автоэпитаксия ) и будут двухмерными. Зародыши графита, выросшие на чужеродной подложке, трехмерны уже в силу необходимости создания новой фазы. Работа образования трехмерных зародышей всегда больше работы образования двухмерных кроме того, надо учесть, что некоторые грани алмаза, например (100), могут расти без образования критического зародыша вообще. Поэтому число критических зародышей алмаза много больше числа критических зародышей графита. [c.103]

Помимо получения тонких пленок путем термического испарения в вакууме, катодного и ионно-плазменного распыления, все шире применяются различные термохимические процессы ориентированного нарастания вещества на кристаллической поверхности (эпитаксия) или на своем монокристалле (автоэпитаксия). [c.27]

Замкнутый процесс выращивания эпитаксиальных пленок имеет преимущества по сравнению с другими видами автоэпитаксии. Так, чистота получаемого осадка здесь мало зависит от чистоты газа, к которому при открытом процессе предъявляются исключительно высокие требования. [c.30]

Использование автоэпитаксии Се и 5 в полупроводниковой технике [c.397]

Автоэпитаксией называется процесс ориентированного нарастания вещества на своем монокристалле. В широком смысле этот термин эквивалентен обычному росту монокристаллов, однако если образующиеся при автоэпитаксии слои обладают иными свойствами по сравнению с кристаллом-затравкой, то понятия автоэпитаксии и продолжение роста монокристалла не являются тождественными. [c.397]

Использование процесса автоэпитаксии в полупроводниковой технике основано как раз на возможности получения ориентированных пленок с особыми свойствами, а именно — создании слоев с различны.ми типами проводимости для изготовления диодов, триодов и других полупроводниковых устройств. За последнее пятилетие микроминиатюризация электронных устройств, основанная на использовании автоэпитаксии, получила широкое распространение. Разработан ряд способов ориентированного нарастания Ое и 51 на собственных монокристаллах с образованием р — -переходов, пригодных для технического использования, исследованы электрофизические свойства таких слоев. По- [c.397]

Весьма важное значение приобрело получение тонких пленок с определенной ориентацией образующих ее кристалликов на грани монокристалла. Такие пленки носят название эпитаксиальных. Путем автоэпитаксии, т. е. ориентированного наращивания тонких слоев на монокристалле из того же самого вещества, получают р-п-переходы. [c.260]

Подготовку подложек для наращивания эпитаксиальных пленок можно проводить и другим способом, Робертсон обнаружил, что поверхность подложки может быть существенно улучшена путем осаждения на ней тонкого слоя, имеющего состав подложки (автоэпитаксия). Обработанная таким образом подложка для наращивания магнитной гетероэпитаксиальной пленки может быть использована без дополнительной обработки. Технологически это реализуется следующим образ.ом. Подложку после механической полировки опускают в раствор, содержащий компоненты растворителя и подложки, при температуре на 50— 70 °С выше температуры насыщения, В течение 10—15 мин происходит растворение подложки на глубину до 50 мкм. Для наращивания эпитаксиального слоя на подложку раствор-расплав охлаждают до температуры ниже температуры насыщения и вновь опускают подложку в раствор на 10—15 мин, В результате такой операции на протравленную при первом погружении поверхность подложки наращивается эпитаксиальный слой толщиной 5—10 мкм того же состава, что и подложка. Наращивание магнитной пленки на такую подложку реализуется без дополнительной ее обработки, [c.176]

Для получения эпитаксиальных пленок наращиваемый материал и материал подложки могут быть как различными, так и идентичными веществами. Например, эпитаксиальный слой кремния образуется при наращивании на монокристаллические подложки из сапфира или на монокристаллические пластины кремния последнее называют автоэпитаксией. [c.271]

Здесь необходимо различать два случая. В одних случаях эпитаксия способна образовать инородный кристалл любых размеров (очевидно, на более поздней стадии действует уже автоэпитаксия новообразованной кристаллической формы). Во втором случае эпитаксия имеет как бы ограниченный радиус действия и способна навязывать заданную структуру только слоям ограниченной толщины. Так, при кристаллизации на каменной соли паров сульфида кадмия метастабильная форма последней наблюдается только при толщине слоя менее 200А. Очевидно, на большем расстоянии от подложки сказывается относительно малая устойчивость метастабильной модификации. Радиус эпитаксиального действия поверхностных сил также конечен, если между гранью затравочного кристалла и кристаллизующимся веществом имеется инородная аморфная подложка. Согласно работам Р. Брадлея, Д. Ротена, Г. И. Дистлера, эпитаксия способна влиять на расположение атомов кристаллизующегося вещества через прослойки порядка 1000— 1500 А. Механизм такого явления (по выражению Г. И. Дистлера, передачи структурной информации через бесструктурную прослойку) неясен. [c.17]

Из опытов Шульца следует, что при эпитаксии связь осажденных атомов с подложкой остается значительной лишь для нескольких первых атомных слоев, а при дальнейшем увеличении толщины наблюдается образование независимых кристаллов. Например, в простейшем случае ориентированного роста на своем же монокристалле (автоэпитаксии) при конденсации из паровой фазы (Na l/Na l) увеличение толщины конденсирован- [c.71]

Более подробно этот вид роста исследовал Людеманн [15, 16]. Изучение автоэпитаксии интересно потому, что она является наиболее распространенным видом кристаллизации. В общем случае эпитаксии рост одного вещества на монокристалле Дру- [c.71]

На ориентированный рост металлов в процессе электроосаждения впервые обратил внимание Ханитингтоп [1]. Он заметил, что медный осадок наследует структуру поверхности медного катода. Это явление затем изучалось многими авторами [2—5]. Во всех указанных работах металлографическим путем обнаружена ориентированная кристаллизация на катоде, а в некоторых изучены условия ориентированного роста (оптимальная плотность тока, структура и качество поверхности катода и др.). Исследуя структуру электролитических осадков, Форстер [6] показал, что ориентированная кристаллизация наблюдается не только при автоэпитаксии, но и при электроосаждении различных веществ (например, Сс1/5п, 5п/РЫ). Подобные результаты получены затем Хозерсоллом [7] при исследовании структуры медных, никелевых и оловянных электроосадков на медных, серебряных, никелевых, железных и медноцинковых катодах в виде литых и прокатанных листов. На рис. 40 показана микрофотография, иллюстрирующая продолжение зерен серебряного катода медным осадком. [c.106]

Диаметр вольфрамовой монокристальной проволоки, полученной методом Пинча, может быть значительно увеличен в результате электролиза. Технология этого процесса разработана Ван Лимптом [16, 17]. Однако в этих работах изучался лишь случай автоэпитаксии. [c.108]

Следует указать, что при кристаллизации на плоскостях типа (111) металлов с гранецентрированной кубической решеткой одновременно наблюдаются две JЭKБИвaлeнтныe по ориентировкам позиции, jipn которых ряду [ПО] подложки параллельны ряды [ПО] или [ПО] осадка. Однако при автоэпитаксии AglAg [57], u/ u [51]) наблюдается единственная позиция. Тенденция образования кристаллов с единственной ориентацией наблю- [c.113]

Указанную последовательность изменения электронограмм с толщиной слоя Шульц объяснил тем, что первые атомы осадка стремятся образовать монослой с параметром решетки подложки. Кристаллизация путем образования двумерных слоев наиболее характерна при автоэпитаксии, например НаС1/К аС1, однако и в этом случае электронограмма остается неизменной. [c.210]

Процесс автоэпитаксии Ge цри конденсации из паровой фазы подробно изучен Куровым, Семилетовым и Пинскером [114—116]. [c.399]

Техническое примененпе автоэпитаксии в полупроводниковой электронике основано на пспользованнн методов кристаллизации из газовой фазы, которые позволяют получать монокристаллические эпитаксиальные пленки с хорошими электрическими свойствами. [c.399]

Процесс восстановления тетрахлоридов Ge и Si для получения автоэпитаксии на соответствующих. монокристаллах использовали Шефталь с сотрудника.ми [ПО]. Причем ориентированное нарастание Ge происходило при температурах 700—850° С. Кремний образует эпитаксиальные слои при 150° С лищь в тех случаях, когда скорость роста не превыщает 1 mkJmuh. Толщина монокристаллических слоев Ge и Si может изменяться от долей микрона до 200 мк. В работе [107] показано, что толщина и степень соверщенства структуры кремниевых пленок в значительной степени определяются темцературой в реакционной трубке. Исследование процесса кристаллизации Si в трубке с градиентом 400 [c.400]

Наряду с автоэпитаксией, для получения полупроводниковых устройств может быть использована ориентиро1ванная кристаллизация на чужеродных подложках. Отметим, что соединения. между двумя различными полупроводниками принято называть смешанными (гетеросоединениями) в отличие гомосоединений одного и того же полупроводника с различными типами проводимости. Из гетеросоединений, полученных путем ориентированной кристаллизации, наиболее подробно изучены переходы Ge — GaAs [136, 139]. GaAs имеет подобную германию кристаллическую структуру, близкий параметр решетки [c.404]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология