Эпитаксия молекулярно-лучевая

К физ. методам относят методы термич. осаждения из молекулярных пучков в вакууме, мгновенного испарения, горячей стенки , а также методы катодного распыления и осаждения. По методу термич. осаждения из молекулярных пучков испаряемое вещество нагревается до требуемой темп-ры (выше или ниже темп-ры плавления испаряемого вещества в зависимости от упругости пара в точке плавления) в сверхвысоком вакууме ( 1,3 10" Па), при этом его атомы и молекулы попадают на подложку, где и происходит их конденсация. Наиб, совершенным является электронно-лучевой способ нагрева, отчего такой метод получил название молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Этот метод позволяет в процессе осаждения контролировать структуру и состояние поверхности под- [c.620]

Изготовление подобных кристаллических структур из сверхтонких слоев является необычайно сложной задачей. Тем не менее эта идея привела к развитию и появлению новых методов тонкопленочной технологии, таких как молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ), химическая сборка (ХС) или атомно-слоевая эпитаксия (АСЭ), осаждение из металлоорганических соединений, так называемая ЫОС-гибридная технология. [c.170]

Рис. 4.14. Схема установки для молекулярно-лучевой эпитаксии (вид сверху)

Кроме молекулярно-лучевой эпитаксии для формирования гетероструктур с квантовыми точками может быть использован метод СУО, а также ионная имплантация. Последняя продемонстрирована на примере систем на основе 81 —Се и других полупроводников [12]. В основе формирования таких структур лежит самоорганизация радиационных дефектов, образующихся при ионной имплантации. Так, внедрение ионов Се в кремниевую подложку приводит к образованию шероховатостей, а последующий отжиг сопровождается образованием упорядоченных германиевых кластеров, что фиксировалось с помощью атомно-силового микроскопа и сканирующего электронного микроскопа и др. [c.139]

Наиболее широко применяются при создании активных и пассивных волноводных структур на основе соединений А В методы эпитаксиального наращивания. В зависимости от агрегатного состояния среды, из которой осуществляется кристаллизация, различают газовую, жидкостную, и молекулярно-лучевую эпитаксии. Способы эпитаксии соединений А В из газовой фазы в зависимости от вида исходных реагентов разделяют на хлоридный, хлоридно-гид-ридный и МОС-гидридный (МОС — металлоорганические соединения). Способы эпитаксии из газовой фазы обеспечивают скорость роста эпитаксиальных слоев приблизительно равную 8-10 мкм/с при температуре 750 °С. Процесс роста слоев при хлоридном и хлоридно-гидридном способах основан на обратимой реакции [c.168]

Оптические волноводы на основе пленок ZnS, обладающие высокими нелинейными свойствами, получают, используя методы молекулярно-лучевой эпитаксии и вакуумного напыления. Использование твердотельной диффузии позволяет получать волноводные структуры на основе соединений А В Диффузионный процесс проводят в кварцевой ампуле в атмосфере серы и селена. Предварительно ампулу откачивают до давления 6,65-10 Па и запаивают. Температура диффузии изменяется в диапазоне 600 — 950 С, продолжительность процесса составляет 5—30 ч, изменение ПП (Апе и Апо) в диффузионном слое не превышает 2,5 %. [c.171]

Использование химической лучевой эпитаксии открывает ряд уникальных возможностей. Молекулярный луч позволяет эффективно использовать поток участвующих молекул, свести к минимуму влияние переходимых процессов и получать резкие профили состава и легирования, а также создавать сверхтонкие слои. [c.113]

Работы по эпитаксии прекрасно иллюстрируют эту взаимосвязь. Идея создания тонких эпитаксиальных пленок полупроводников была впервые высказана в 1951 г., а первые эпитаксиальные транзисторы были изготовлены в 1960 г. Быстрый прогресс в области фундаментальных исследований механизма роста тонких пленок, связанный с широким промышленным применением эпитаксиальной технологии, привел к разработке новых методов эпитаксии — молекулярно-лучевой эпитаксии и МОСУВ [c.3]

Монокристаллич. плёнки с совершенной структурой получают выращиванием на монокристаллнч. подложках с решёткой близкого структурного типа и с близкими значениями параметра решётки (молекулярно-лучевая эпитаксия, газофазная, жидкофазная апп-такскя и др.). [c.658]

Эпитаксиальные переходы получают методом эпитаксиального выращивания или наращивания, в т. ч. методом молекулярно-лучевой эпитаксии, позволяющим пространственно наиболее тонко (с разрешающей способностью до 1 нм) регулировать закон изменения Л д (х) — Ng, x). Часто применяются комбиниров. способы после вплавления, имплантации или эпитаксиального выращивания производится диффузионная доводка структуры. [c.644]

На рис. 4.14 показана типичная схема установки для выращивания гетероструктур (сверхрешеток) на основе соединений методом молекулярно-лучевой (или пучковой) эпитаксии. Испаряемые из эффузионных ячеек соединения и легирующие примеси программированно конденсируются на специально подготовленной и обогреваемой подложке. Вакуумный шлюз позволяет менять подложки, сохраняя сверхвысокий вакуум. Вращением подложки обеспечивается однородность состава й структуры напыляемых слоев, индивидуальная толщина которых может составлять от нескольких нанометров до долей микрона. [c.136]

Основной проблемой кремниевой оптоэлектроники является проблема создания эффективного источника излучения, роль которого выполняет светодиод или лазер. Кремний является непрямозонным полупроводником, и эффективность межзонной излучательной рекомбинации в нем очень низка. Определенным выходом из этого положения является легирование кремния эрбием, примесью, которая формирует в кристаллической решетке эффективные центры излучательной рекомбинации с участием 4f электронов примесного атома. В процессе такой рекомбинации генерируется излучение с длиной волны 1,54 мкм, для которого сам кремний практически прозрачен и которое также соответствует окну максимальной прозрачности оптических волноводов из кварцевого стекла. К сожалению, растворимость Ег в Si составляет всего см (при 1300 °С). Этого явно недостаточно для получения интенсивного излучения. Для увеличения содержания Ег в кристаллической решетке используют неравновесные методы получения сильнолегированных кремниевых слоев — ионную имплантацию, молекулярно-лучевую эпитаксию, ионно-лучевое напыление и др. Увеличению содержания Ег в слое способствует и дополнительное его легирование кислородом или фтором, с которыми эрбий образует достаточно стабильные комплексы. На сегод- [c.96]

Процессы молекулярно-лучевой эпитаксии на непланарную поверх ность в научной литературе не описаны. [c.183]

В 1988 г. А. Фертом (А. Fert) с сотрудниками во Франции и П. Грюнбергом (Р. Gruenberg) в ФРГ был открыт гигантский магниторезистивный эффект в многослойных тонкопленочных структурах. Они наблюдали большие (50 и 6 % соответственно) изменения электрического сопротивления при изменении магнитного поля. Эксперименты проводились при низких температурах в очень больших магнитных полях. Для получения пленочных многослойных структур использовался малопроизводительный метод молекулярно-лучевой эпитаксии. Однако довольно скоро после открытия ГМР-эффекта усилиями исследователей из фирмы 1ВМ (США) в результате опробования свыше 50 тысяч комбинаций слоев разного состава и толщин были найдены материалы, [c.572]

Для измерений обычно применяется пучок Не-Не лазера (Л = = 633 нм) диаметром 0,1-ь1 мм. Быстродействие определяется скоростью измерения параметров Д и и для ряда эллипсометров с механическим вращением поляризатора и анализатора составляет примерно 1 мс. При использовании электрооптической модуляции параметров эллипса поляризации светового пучка [4.36] быстродействие может быть улучшено на несколько порядков. Если же отраженный пучок с помощью неподвижного анализатора (например, призмы Волластона) делится на две части (поляризованные в плоскости падения и плоскости поверхности) и детектируется двумя фотоприемниками, быстродействие может быть доведено до 1 пс или менее [4.37]. Диапазон измеряемых температур достигает и превышает 1000 К. Термометрия поверхности металлов проводилась в диапазоне до 2000 К [4.38]. Предпринимаются попытки использовать эллипсометрию для измерения температуры структур в установкам молекулярно-лучевой эпитаксии [4.39]. В целом, однако, перспективы применения эллипсометрического метода для температурных измерений в технологическом контроле в настоящее время не определены. [c.106]

Метод спектроскопии диффузного отражения применялся для термометрии и управления температурой подложек (монокристаллов Si, InP и т. д.) при осаждении тонких пленок In aAs методом молекулярно-лучевой эпитаксии [5.28]. Процесс осаждения пленки толщиной 400 нм при температуре около 440 °С длился примерно 1 ч. Определение температуры проводилось периодически через 54-30 с, что позволило поддерживать температуру подложки с точностью примерно 1 °С. [c.129]

Для измерения температуры монокристалла GaAs в вакуумной камере при проведении молекулярно-лучевой эпитаксии фотолюминесценцию возбуждали He-Ne лазером (Л = 633 нм) мощностью 2,5 мВт, либо аргоновым ионным лазером (Л = 488 нм) мощностью 17 мВт [7.36]. [c.190]

Рис.4.1. Рост пленки GaAs (100) в условиях молекулярно-лучевой эпитаксии. 0 — степень покрытия поверхности в долях монослоя

Оптические волноводы соединений А В и их твердых растворов получают, используя способ молекулярно-лучевой эпитаксии. Материалы, составляющие 1 ердую фазу заданного состава, термически испаряются в вакууме Р = [c.169]

Существует довольно больщое число различных методов выращивания эпитаксиальных пленок из паровой фазы метод испарения, возгонка, катодное распыление, лазерная эпитаксия и т.д. Мы здесь остановимся только на двух методах, обладающих определенными преимуществами перед другими методами и детально разработанных в связи с возможностью получения с их помощью сверхрещеточных структур. Это метод горячей стенки и молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ). [c.353]

Новые разновидности П. т. Транзисторы с проницаемой базой (ТПБ) предложены в 1979 и, по оценкам, способны, в принципе, повысить рабочую частоту П. т. до Гц (1 ТГц). Носители заряда в канале ТПБ движутся не вдоль поверхности полупроводниковой плёнки, а перпендикулярно ей. Длина канала, и следовательно время пролёта носителей, в ТПБ могут быть значительно уменьшены в сравнении с планарным П. т. При планарной конструкции мин. размер затвора L определяется возможностями рентг. или электронно-лучевой микролитографии L й 0,1 мкм (1000 А). Предельно малая величина L в ТПБ определяется толщиной плёнки, к-рая может быть получена в совр. установке молекулярно-пучковой эпитаксии, и составляет неск. атомных слоёв. [c.9]

Наряду с совершенствованием традиционных эпитаксиальных процессов все более прочные позиции в технологии создания кремниевых тонкопленочных эпитаксиальных структур завоевывает метод молекулярнопучковой эпитаксии. Развитие метода идет не только по пути создания ультратонких многослойных гомо- и гетероэпитаксиальных структур на подложках большой площади, но и синтеза в едином технологическом цикле эпитаксиальных МДП-композиций, в том числе с использованием различных вариантов локальной эпитаксии. Создаваемая для этого аппаратура обеспечивает сочетание в едином технологическом цикле процесса эпитаксиального наращивания с процессами ионной имплантации в синтезируемый слой необходимых примесей, а также его лазерной или электронно-лучевой обработки, или быстрого термического отжига. Все это существенно расширяет возможности молекулярно-пучковой эпитаксии. Быстрыми темпами развивается также высоковакуумная химическая эпитаксия. [c.90]

В методе химической лучевой эпитаксии активными группами (как в ХОМОГФ) являются алкилы элементов III группы, однако они в виде молекулярного луча (аналогично ЭМЛ) направляются непо- [c.112]

Па) и осаждаются на подогретой подложке. Для большинства соединений необходим независимый контроль скорости испарения каждого элемента соединений или твердого раствора. Температурная стабилизация испарительных ячеек обеспечивает флуктуации плотности молекулярного пучка с точностью до 2 %. Управление потоком и контроль его состава осуществляются с помощью квадрупольного масс-спектрометра Оже-анализатора, дифрактометра на быстрых и медленных электронах (рис. 10.4). ЭВМ на ос нове информации о плотности молеку лярного потока дает команды для регулирования температуры тигля с соответствующим материалом, задает соотношение потоков испаряемых материалов и в соответствии с требуемой толщиной слоя посылает сигнал на открытие или закрытие заслонки. Способ м6-лекулярно-лучевой эпитаксии обеспечивает эпитаксиальное наращивание слоев соединений А "В со скоростью 1,5-10 мкм/с при температуре 600 С. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...