Методы эпитаксии

Рассмотрим теперь тонкую (от долей до нескольких микрометров) ферромагнитную - монокристаллическую пленку с единственной осью легкого намагничивания, направленной перпендикулярно плоскости пленки. Материалом для таких пленок служат обычно одноосные гранаты. Сами пленки выращиваются методом эпитаксии на немагнитных подложках. [c.313]

Метод эпитаксии позволяет создавать высокоомные (более чистые) пленки кремния и германия, исключает трудную технологическую операцию разрезки монокристаллов на тонкие пластины дает возможность получать сложные полупроводниковые материалы (например, карбид кремния), производство которых в виде объемных монокристаллов затруднено вследствие высокой стоимости процесса. Последнее обусловлено либо низкой производительностью, либо высокой температурой плавления и химической активностью компонентов, либо летучестью одного из компонентов соединения Применение тонких пленок толщиной 15 - 20 мкм улучшает параметры прибора. Излишняя толщина пластин ухудшает частотные свойства приборов из-за роста потерь. При резке объемных монокристаллов нельзя получить пластины тоньше, чем 100 -200 мкм. [c.594]

Простейшая периодическая среда состоит из чередующихся слоев прозрачных материалов с различными показателями преломления. Современные достижения в технологии выращивания кристаллов, особенно методом эпитаксии из молекулярных пучков, позволяют выращивать периодические слоистые среды с хорошо контролируемыми периодичностью и толщинами слоев, соответствующими нескольким атомным с юям. Распространение волн в периодических слоистых средах изучали многие авторы [1, 2]. В этом случае можно получить точное решение волнового уравнения. Мы будем предполагать, что материалы являются немагнитными. Рассмотрим простейшую периодическую слоистую среду, состоящую из двух различных веществ со следующим профилем показателя преломления [c.179]

При выращивании тонких кристаллографически ориентированных слоев монокристаллов на подложках применяются эпитаксиальные методы. Эпитаксия - процесс ориентированного нарастания, когда образующаяся новая фаза закономерно продолжает кристаллическую решетку фазы-подложки. В результате между фазами образуется переходный эпитаксиальный слой, который способствует когерентному срастанию двух решеток. Через этот слой передается основная информация о кристаллической структуре подложки в нарастающую фазу. Один из способов эпитаксиального роста - жидкофазная эпитаксия, когда доставка компонентов к растущему на подложке слою осуществляется через жидкую фазу. [c.313]

Выше нами были рассмотрены некоторые методы газовой эпитаксии, использующие обратимые химические реакции. Следующая группа методов эпитаксии основана на кристаллизации пленок из паровой фазы. Выращивание пленок из паровой фазы, образованной из атомов и молекул выращиваемого материала, производится преимущественно в откачанных вакуумных камерах (рис. 9.13). Процесс сводится к созданию потока паров, испускаемых источником, нагретым до выбранной температуры возгонки или испарения. Пары, пройдя некоторый путь, конденсируются на подложке. Давление насыщенного пара элементарного вещества, образующего одноатомные молекулы, как функция температуры описывается уравнением Клаузиуса-Клапейрона. Однако поскольку процесс проводится в динамическом режиме, реальное давление паров над поверхностью источника несколько ниже и описывается выражением [c.351]

Действительно, концентрация насыщения раствора при неизменной дисперсности минерала (влияние упругой деформации на поверхностную энергию пренебрежимо мало) зависит только от температуры, и кратковременное пересыщение в прилегающем тонком слое раствора, вызванное приложенным напряжением вследствие увеличения химического потенциала кристалла, приводит к немедленному обратному осаждению всей растворившейся твердой фазы в виде осадка с ненапряженной решеткой (эпитаксия скажется только на первых моноатомных слоях, что имеет значение для равновесного потенциала металла и скорости растворения минерала в ненасыщенном растворе, но несущественно для минерала в пересыщенном растворе в связи с быстрым образованием толстого слоя осадка). В результате на поверхности кристалла, покрытого этим осадком, восстановится прежнее фазовое равновесие, и влияние напряжений не удастся зафиксировать. Поэтому механохимическое растворение минералов следует изучать в растворах, далеких от насыщения, используя нестационарные кинетические методы. [c.35]

ЛИЯ, ОСИ. технол. методами изготовления — диффузия, сплавление, эпитаксия и ионная имплантация. [c.587]

Основные параметры. Осн. характеристики Т. б.— коэф. усиления по току и предельная рабочая частота. Коэф, усиления Т. б. по току р=1/(1—а) определяется гл. обр. отношением И /Lp. Для уменьшения толщины базы Wтех-НОЛ. ограничений почти не существует. Совр. методы эпитаксии позволяют изготовлять полупроводниковые моно-атомные слои. Однако уменьшению толщины W и, следовательно, увеличению (J препятствуют фнз. ограничения. [c.157]

В настоящее время для создания полупроводниковых структур на-нометровых размеров применяются групповые технологии, основанные на осаждении и литографии. Групповые технологии имеют ряд особенностей, ограничивающих возможность создания структур нанометровых размеров. Прежде всего при осаждении образуются поры, зерна, дислокации и другие дефекты, возникающие из-за одновременного осаждения на различные участки подложки. Применение методов эпитаксии хотя и позволит преодолеть в известной степени данные затруднения, но из-за высоких температур существенно затруднит локальное осаждение. [c.153]

РИС. 6.1. Типичная периодическая слоистая среда, состоящая из чередующихся слоев GaA.s и Al .Ga, j.As, выращенных на подложке из GaAs методом эпитаксии из молекулярных пучков [7], [c.171]

В центре каждой запрещенной зоны период слоистой среды приблизительно равен целому числу световых длин волн. Поскольку при последовательных отражениях от соседних границ раздела свет оказывается сфазированным и, следовательно, интерферирует конструктивно, световые волны будут сильно отражаться. Это явление аналогично брэгговскому отражению рентгеновских лучей от кристаллических плоскостей. Такая высокая отражательная способность была продемонстрирована на брэгговском отражателе, изготовленном из чередующихся слоев GaAs и Alg jGao As, выращенных на подложке из GaAs методом эпитаксии из молекулярных пучков (рис. 6.9, а). Измеренный коэффициент отражения представлен на рис. 6.9, в и хорошо согласуется с теорией [3]. [c.195]

Двулучепреломление за счет формы наблюдалось в периодической слоистой среде, состоящей из слоев AlAs толщиной 0,1235 мкм и слоев GaAs толщиной 0,1062 мкм, выращенных методом эпитаксии из молекулярных пучков [5]. На рис. 6.17 показано измеренное двулучепреломление Jje тм зависимости от длины волны. [c.225]

Интересные перспективы в этом направлении открывает быстро идущее совершенствование технологии многослойных структур из. мономолекулярных пленок Ленгмюра — Блоджетт [97, 98], а также различных методов эпитаксии. Волноводное распространение света в многослойных структурах с заданным профилем рефракции обеспечивает благодаря высокой плотности световой мощности не только полевое (электрическое и акустическое) управление распространением потоков света, но и чисто оптическое. Следует отметить, что при волноводном распространении света согласование фаз осуществляется легче, чем при распространении [c.254]

Эпитаксия возможна из любой фазы газовой, Лидкой или твердой, но преимущественно используются методы газо- и жидкофазной эпитаксии. Они применяются в технологии производства микроэлектронных полупроводниковых и оптоэлектронных приборов для получения пленок и многослойных структур. В настоящее время методами эпитаксии получают слои элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений, гранатов, ортоферритов и других материалов. [c.327]

Материал подложки для А В " полупроводников получают либо методом Чохральского, либо рекристаллизацией из жидкой фазы. Однако по сравнению с кремнием здесь наблюдается более высокий уровень кристаллических дефектов и дислокаций. Люминесцентные приборы изготавливались методом эпитаксии из паровой фазы иа нагретую подложку. Использовались и гидридные, и галоидные пары, но ни в одном случае не было достигнуто качество слоев, необходимое для эффективных люминесцентных днодов. Проблема заключается в необходимости обеспечить достаточно низкую скорость безызлучательиого распада, т. е. достаточно большое Тб. Более удачные результаты получены осаждением из органометаллических паров. При химическом осаждении можно поддерживать высокую точность контроля состава и толщины различных эпитаксиальных слоев. Может быть получена скорость роста порядка 20 мкм/ч. Техника эпитаксии из молекулярных пучков позволяет контролировать структуру эпитаксиальных слоев. Существенно, что необходимый для образования слоя материал испаряется с разогретой нити. Скорость роста получается низкой (порядка I мкм/ч) и требуется поддержание высокого вакуума. Этот способ еще не получил широкого распространения. [c.262]

Д0 ОД Интересной для этой системы является возможность по-Щучеат лазеров с длино волны излучения в диапазоне 1,2— %3 мкм. Однако, как описано в 2 гл. 6, большая величина /Коэффициента распределения AI в этой системе может затруд- иить выращивание слоев при использовании обычных методов эпитаксии. [c.57]

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]

Рис. 2.9. Принципиальная схема реакторов для выращивания пленок кремния методом газовой эпитакспи (а) и пленок арсенида галлия методом жидкостной эпитаксии (б)

Получение монокристаллических гранатовых пленок. Эпитаксиальные феррит-гранатовые магнитные пленки для запоминающихся, логических и магнитно-оптических устройств получают методом жидкофазной эпитаксии, суть которого заключается в том, что тщательно очищенную и нагретую до требуемой температуры моно-кристаллическую подложку погружают на определенное время в переохлажденный раствор — расплав, содержащий все компоненты выращиваемой пленки. В этих условиях на подложке нарастает монокристалли-ческая пленка требуемого состава. Для правильного протекания процесса необходимо, чтобы параметры [c.485]

Мюллер, Никольсон и Турнер [15] разработали метод выращивания монокристальных пленок, используя явление эпитаксии. Сущность этого метода, названного авторами методом испарения зерна за зерном , состоит в том, что порошок сегнето-электрика с помощью вибрационного желоба малыми порциями подается на иридиевую лодочку, нагреваемую до температуры, примерно 2200° С и после моментального испарения образует пленку на подогреваемой подложке. При такой методике устраняются микроскопические слои различного состава и осаждаемая пленка является гомогенной. Нормальной скоростью роста пленки считается 1—3 к сек. Под колпаком поддерживается вакуум 2-10 ммрт.ст. [c.300]

М. стала источником новых идей в методов в физике твёрдого тела и материаловедении. В связи с задачами М. созданы, напр., устройства с управляемыми электронными и ионными пучками диаметром в неск. атомов, ионные источники (от протонов до тяжёлых ионов) широкого диапазона анергий (с диаметром пучка, близким к размерам отд. ионов), аппаратура для выращивания монокристаллов и многослойных структур, где толщина, состав и строение каждого слоя контролируются с точностью до параметра решётки (см. Гетероструктура, Эпитаксия), и т. д. Созданы новые пьезоэлектрические материалы, феррогранаты, материалы с высокой чувствительностью к действию света, рентг. излучения, электронных и ионных пучков и т. д. Одно из достижений микроэлектронного материаловедения — сверхрешётки на основе множества чередующихся сверхтонких слоёв полупроводников типа [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...