Молекулярно-пучковая эпитаксия

Молекулярно-пучковая эпитаксия или молекулярно-лучевая эпитаксияэпитаксиальный рост в условиях высокого вакуума. Позволяет выращивать гетероструктуры заданной толщины с моноатомно гладкими гетерограницами. Легко конторировать уровень легирования. Имеется возможность исследовать качество плёнок «in situ» (то есть прямо в камере роста). Нужны специальные пригодные для эпитаксии подложки — хорошо очищенные и с гладкой поверхностью.


Содержание

Технология

Вакуумная камера

Подложкодержатель

Подложкодержатель — место куда крепится подложка, как можно понять из названия. Подложкодержатель всегда соседствует с награвателем, который регулирует температуру подложки, которая повышена (900-1000 K). Температура подложки поддерживается достаточно высокой для увеличения поверхностной диффузии адатомов (адсорбированных атомов), чтобы они быстрее могли встроиться в кристаллическую решётку. Поскольку это занимает какое-то время, то поток атомов на поверхность очень важен, поскольку с одной стороны нужно чтобы скорость роста была максимально, а с другой при большем потоке монокристаллическая плёнка не растёт, а получается поликристаллическая или аморфная.

Эффузионные ячейки

Эффузионные ячейки — ячейки испарителей. Они представляют собой тигли из тугоплавкого материала (чистые нитрид бора или графит). вокруг тиглей намотана спираль для нагрева. Температура достигает 1900 K. Пары материала через малое отверстие попадают в виде пучка на подложку. В случае использования тугоплавких материалов используется электронный пучок для испарения.

Автоматизация

Методы диагностики

Дифракция быстрых электронов

Эллипсометрия

Использование

Метод наиболее часто используется для выращивания гетероструктур из тройных растворов или четверных растворов основанных на элементах из третьей и пятой группы периодической системы элементов, хотя выращивают и AIIBVI соединения, а также кремний, германий, металлы и т. д.

HEMT

Псевдоморфные плёнки

Качество выращенных плёнок зависит от согласования постоянных решёток материала и подложки. Причём чем больше рассогласование, тем меньшей толщины можно вырастить бездефектную плёнку. Растущая плёнка старается подстроиться под кристаллическую структуру подложки. Если постоянная решётки растущего материала отличается от постоянной решётки подложки в плёнке возникают напряжения, увеличивающиеся с ростом толщины пленки. Это может приводить к возникновекнию множества дислокаций на интерфейсе подложка-пленка, ухудшающих электрофизические свойства материала. Обычно этого избегают. Например, идеальная пара соединений GaAs и тройной раствор AlGaAs очень часто используется для производства структур с двумерным электронным газом. Для получения квантовых точек (InAs) используется явление самоорганизации, когда выращивают пару монослоёв InAs плёнки на GaAs подлоджки, а так как рассогласования объёмных постоянных решёток достигаеn 7 % данная плёнка рвётся и InAs собирается в островки, которые и называются из-за своих размеров квантовыми точками.

Наноструктуры

К примеру используя селективный рост, можно вырастить нанопроволку на краю подложки с заранее выращенной гетероструктурой.

Лазеры

Можно вырастить структуру для лазера на двойной гетероструктуре. Зеркала в таких структурах представляют собой периодическую гетероструктуру с переменным коэффициентом преломления (диэлектрические зеркала), выращиваются с прецизионной точностью по толщине.

Недостатки

Основной недостаток метода — высокая цена оборудования

О названии

Следует заметить, что термин «молекулярно-лучевая эпитаксия» является неточным переводом английского эквивалента molecular beam epitaxy. В русскоязычной научной литературе одинаково часто встречается и то и другое название.

Смотрите

  • Дифракция медленных электронов
  • Лазеры на квантовых точках

Внешние ссылки

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home