Подложки монокристаллические

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]

В настоящее время нет такого материала для подложек, который в одинаковой мере удовлетворял бы этим разнообразным требованиям. Многие органические материалы не могут быть использованы в качестве подложек из-за температурных режимов формирования элементов микросхем. Исключение составляют лишь некоторые полимерные материалы, например лавсан и полиамид. Поэтому для подложек используют в основном стекла и керамики. Монокристаллические подложки из-за их высокой стоимости используются для гибридных интегральных схем в редких случаях. [c.415]

Предпринимаются достаточно широкие попытки использовать для создания плоских дисплейных экранов и алмазоподобные пленки [349, 350]. Алмазоподобные пленки наносятся, как правило, на кремниевую подложку методом газофазного осаждения (см. гл. 5) в дуговом разряде. Катод представляет собой графитовый диск диаметром 50 мм (содержание углерода 99,99%). Ток дуги, поддерживаемый на уровне 60 А, позволяет получать скорость осаждения алмазоподобной пленки до 1,2 мкм/час. Осаждение производится на подложку п-типа монокристаллического Si (111) (р< 0,01 ом/см) при напряжении смещения —200 В. [c.259]

Хорошим экспериментальным подтверждением поверхностной релаксации в наночастицах являются результаты работ [194, 243], где изучали параметр решетки отдельных частиц А1, выращенных эпитаксиально на подложке из монокристаллического MgO. Сжатие решетки удалось разделить на сжатие объема решетки при уменьшении размера наночастиц А1 и на поверхностную релаксацию — уменьшение периода решетки при переходе от центра частицы к поверхности. К сожалению, авторы [243] не учитывали взаимодействие эпитаксиальных частиц с подложкой, что могло сказаться на интерпретации результатов. [c.78]

Высокая анизотропия скорости роста кристаллов боридов и карбидов во многих случаях обеспечивает формирование монокристаллической структуры из поликристаллической подложки за счет конкурентного роста зерен. Схема получения больших монокристаллов дана на рис. 142. [c.232]

Эпитаксиальные пленки выращивают на подложке из монокристалла того же или другого материала. В первом случае эпитаксиальный слой при правильной технологии становится естественным продолжением подложки. Если подложка из другого материала, то эпитаксиальная пленка полупроводника будет монокристаллической только в том случае, если между кристаллическими решетками имеется структурное и размерное соответствие, т.е. межатомные расстояния будут отличаться не более чем на 25 %. [c.594]

Наиболее прост и технологически управляем процесс получения эпитаксиальных пленок методом водородного восстановления хлоридов. Такой метод используют для получения высокоомных пленок германия и кремния на монокристаллических низкоомных подложках. [c.594]

Из рис. 15,в следует, что изменение типа собственной текстуры с [ПО] на [111] приводит к заметному и однозначному изменению ориентировки. Для монокристаллической подложки (кривая 1) в области I покрытие наносилось в условиях пространственного согласования. В этом случае, как и следовало ожидать, совершенство эпитаксиальной ориентировки с увеличением толщины покрытая резко уменьшается. При изменении типа собственной текстуры (область II) в последующих слоях покрытия начинает развиваться текстура роста, которая с увеличением толщины все в большей степени приближается к собственной текстуре [111]. [c.58]

Рассмотренные выше примеры показывают, что совершенство структуры покрытий, получаемых в условиях согласования и несогласования, существенно различно. В покрытиях, наносимых в условиях пространственного согласования, эпитаксиальные ориентировки могут быть сохранены при больших толщинах покрытий. При нанесении молибденовых покрытий на монокристаллические подложки из молибдена в условиях пространственного согласования оказалось возможным сохранять эпитаксиальные ориентировки при скоростях роста 10 [c.62]

Рассмотренный механизм роста сульфидного покрытия позволяет объяснить причину возникновения различных ориентировок решетки сульфида на различных гранях монокристаллической молибденовой подложки. Исходя из основного положения рассмотренного механизма о том, что кристаллы сульфида растут из зародышей, представляющих собой плоскости 010 решетки молибдена, окруженные серой, можно считать, что форма и размеры сеток молибденовых атомов на стадии роста сохраняются. [c.137]

При помощи газотранспортных реакций удобно выполнять эпитаксиальное наращивание полупроводниковой пленки, когда ее структура полностью повторяет структуру поверхности подложки, на которую она осаждается, т. е. структура пленки является продолжением структуры подложки. Особое значение эпитаксиальное наращивание имеет в производстве интегральных микросхем, когда необходимо получать монокристаллические пленки из полупроводникового материала с заданным типом проводимости на зародышевом кристалле, оказывающем ориентирующее влияние на рост пленки. [c.59]

Во всех случаях слой образуется в два этапа зарождение и рост зародышей. Из N случайных частиц Na остаются закрепленными на подложке, адгезия остальных частиц не происходит. Коэффициент сцепления оценивается величиной а . Можно оценить критическую температуру, при которой происходит сцепление (Тс). Если Т > Т , то я=г 0. Чем типы кристаллических решеток пленки и подложки ближе, тем больше величина Т . Необходимо создавать такие условия нанесения пленок (путем подбора температуры процесса для заданного типа частиц и материала подложки, давления), чтобы образующийся тонкий монокристаллический эпитаксиальный слой являлся продолжением кристаллической решетки подложки (изоэпитаксия) В том случае, если кристаллические решетки слоя и подложки различны, возникает гетероэпитаксия. С увеличением температуры подложки переход атомов в состояние хемосорбции облегчается, отчего происходит большее сцепление слоя с подложкой. [c.287]

Широкое применение получили монокристаллические пленки, выращенные на кристаллических подложках и имеющие решетку, определенным образом ориентированную относительно решетки подложки. Такой ориентированный рост пленок называют эпитаксией, а сами пленки — эпитаксиальньши. Выращивание пленок из того же вещества, из которого состоит кристалл подложки, называют автоэпитаксией, выращивание из другого вещества — гетероэпитаксией. Для того чтобы был возможен эпитаксиальный рост пленки, необходима определенная степень соответствия кристаллической структуры материалов пленки и подложки. Иными словами, равновесные расстояния между атомами и их взаимное расположение в кристаллах пленки и подложки должны быть близкими. Кроме того, чтобы атомы в зародышах могли выстроиться в правильную структуру, они должны обладать достаточно высокой поверхностной подвижностью, что может быть обеспечено при высокой температуре подложки. Структурному совершенству зародышей способствует также низкая скорость их роста, которая достигается при малой степени пересыщения пара осаждаемого материала или его раствора (при эпитаксии из жидкой фазы). Особое значение для ориентированного роста имеют одноатомные ступеньки на подложке, заменяющие зародыши, так как на них адсорбированные атомы попадают в устойчивое состояние с высокой энергией связи. Эпитаксиальная пленка растет в первую очередь путем распространения ступенек на всю площадь подложки. Большую роль при этом играют винтовые дислокации (рис. 2.8). В простейшем случае онн представляют собой одноатомную, ступеньку, начинающуюся у оси [c.70]

В ряде случаев в микроэлектронике могут быть использованы и другие материалы для изготовления подложек. Это может быть связано, например, с необходимостью встраивания микросхемы в посадочное место прибора сложной конфигурации, с применением бескорпусной конструкции микросхемы с выводами, вмонтированными непосредственно в подложку, для создания микросхем с повышенной мощностью рассеяния. Наибольший интерес представляет фотоситалл и монокристаллические подложки. [c.421]

Монокристаллические подложки применяются для мощных схем. Получаются они разрезанием больших кристаллов (слитков) на пластины. Слитки в большинстве случаев выращиваются по методу Чохральского либо плавлением в пламени по методу Вернейля. Кристаллы, выращенные по методу Вернейля, ограничены в размерах и содержат большее количество дефектов в единице объема. [c.421]

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]

С этой точки зрения целесообразно в ЭГК ТЭП применять монокристаллические эмиттеры из чистого молибдена, поли-кристаллические текстурированные эмиттеры из молибдена или молибденовые эмиттеры с вольфрамовым текстурированным покрытием. Этого можно достигнуть путем нанесения вольфрамового покрытия на поли- или монокристаллическую молибденовую подложку. При этом покрытие вольфрама должно быть как можно более тонким для уменьшения захвата тепловых нейтронов с другой стороны, оно должно быть достаточно толстым для сохранения высокой работы выхода в течение всего ресурса работы преобразователя. Весьма серьезной является проблема чистоты молибдена, поскольку она имеет непосредственное отношение к ресурсу преобразователя вследствие возможного освобождения кислорода из окисных включений. Коллекторным материалом является молибден или сплав Nb + +1 % Zr, причем молибден предпочтителен из-за его большей продолжительности службы и меньшей стоимости. Однайо установлено, что окисные примеси, содержащиеся в молибдене и выделяющиеся в межэлектродный зазор во время испытаний, ухудшают эффективность ТЭП и обусловливают меньший ресурс. По-видимому, большие ресурсы, полученные экспериментально с Nb-b 1 %2г-коллектором, обусловлены его геттерирую-. щей способностью, вследствие чего (Кислород выводится из зазора [65, 115]. [c.25]

Этого можно достигнуть только модернизированным методом транспортных реакций или, как его назвали авторы, методом псевдозамкнутого объема [42 а, в], который сочетает в себе преимущества проточного метода пиролиза при постоянном составе газовой фазы и метода замкнутого объема по ван Аркелк> и де Буру, но исключает в отдельности недостатки этих методов. Модернизированным методом транспортных реакций, позволяющим регулировать давление в процессе осаждения вольфрама, можно получить ориентированные (практически с любой заданной текстурой) покрытия и осадки, а также осадки полг ностью монокристаллические. Эти осадки имеют высокую степень чистоты по названным примесям, а также относительно низкую микротвердость (Я = 400 ктс/мм ). Монокристаллические покрытия имеют совершенную субструктуру и блестящую поверхность. При получении толстых вольфрамовых покрытий из-за преимущественного роста отдельных граней строго цилиндрическая подложка-матрица снаружи становится шестигранной (рис. 5.12), причем на гранях отчетливо видны невооруженным глазом фигуры роста, характерные для каждой грани его монокристалла. Наряду с этим модернизированный метод транспортных реакций позволяет значительно увеличить скорости осаждения вольфрама (до 1 —1,5 мм/ч) и наносить покрытия заданной толщины. При нанесении более тонких монокри-сталлических покрытий (100—150 мкм) последние получаются гладкими и блестящими (рис. 5.13). Они имеют совершенную субструктуру и низкую микротвердость (рис. 5.14). Дефекты кристаллического строения монокристаллической подложки очень точно воспроизводятся на покрытии и при этом легко могут быть обнаружены. [c.126]

В зависимости от соотношения параметров решетки кристаллов паяемого металла и кристаллов, образующихся из расплава, ориентированная кристаллизация может протекать по-разному. Выделяющаяся из расплава новая фаза отличается от паяемого металла видом атомов, типом и параметрами решетки. Образующиеся из нее кристаллы сопрягаются с подложкой такой гранью, в которой расположение атомов наиболее соответствует расположению аналогичных атомов в грани кристалла паяемого металла. Вероятность такой кристаллизации будет тем больше, чем меньше различия межатомных расстояний в плоскостях сопрягающихся фаз. Так, при осаждении алюминия на монокристаллические пластинки платины, при ориентированной кристаллизации меди на никель силы притяжения атомов паяемого металла вынуждают атомы осаждающегося металла занимать узлы не своей решетки, а решетки подложки. Следовательно, кристаллы паяемого металла навязывают образующемуся из расплава кристаллу свой собственный период решетки. Деформация постепенно, с увеличением толщины слоя растущего кристалла снижается. При определенной толщине слоя, кс.нтакти-рующего с подложкой, кристалл приобретает обычный для него период решетки. Это обстоятельство свидетельствует о том, что при пайке в зоне контакта паяемый металл — расплав припоя при наличии ориентированной кристаллизации и различии. между кристаллами подложки и кр сталлами, образующимися из расплава, существует промежуточный слой, в котором решетки как образовавшегося кристалла, так и кристалла подложки находятся в напряженном состоянии. [c.29]

Сложность химического состава суперсплавов приводит к тому, что при одинаковых условиях проведения процесса нанесения покрытия на подложках из разных сплавов будут формироваться разные покрытия. Например, вследствие более низкого значения коэффициента диффузии алюминия в кобальте по сравнению с никелем одно и то же покрытие на кобальтовых сплавах будет тоньше, чем на никелевых. Даже при нанесении покрытий на никелевые суперсплавы разного состава "одинаковые" покрытия могут иметь разные характеристики, особенно по своему фазовому составу в диффузионной зоне. Монокристаллические сплавы, например, обычно не имеют в своем составе элементов, модифицирующих границы зерен (С, В и Zr), из-за отсутствия самих границ зерен. Соответствующим образом меняется и природа диффузионной зоны должен обязательно существовать другой, кроме образования карбидов, механизм адаптации в фазовой структуре покрытия основных металлических элементов, концентрация которых в NiAl превь1шает предел растворимости. Для получения желаемой структуры покрытия полезно осуществлять параллельную разработку как сплава для подложки, так и материала покрытия. [c.93]

ЛИ методика нагружения через пластичну- деформируемую среду для изучения закономерностей контактной деформации приповерхностных слоев металлических монокристаллов, в частности монокристаллов Мо. Нагружение плоскости (100) монокристалла Мо с исходной плотностью дислокаций порядка см" проводилось в проточной среде аргона через пластичные прокладки из А1, Ag и Си в температурном интервале 20—300 С. Проведенные нами исследования [564] показали (рис. 103, 104), что основные закономерности генерации дислокаций в монокристаллической подложке из Мо при растекании по ее поверхности пластичной деформируемой среды (А1, Ag, Си) совпадают с ранее выявленными закономерностями контактной пластической деформации сочетания металл—полупроводник. С увеличением удельной нагрузки или температуры общая площадь сегментообразной или кольцевой области, занятой дислокациями, увеличивается в соответствии с изменением контактных напряжений. Кроме того, наблюдаемую в ряде случаев повышенную плотность дислокаций в центре контакта (рис. 103), по-видимому, можно объяснить с позиций конденсационной модели зарождения дислокаций (см. п. 4.3 и гл. 7). [c.173]

Поверхность поликристаллической подножки представляет собой мозаику из монокристаллических зерен - кристаллов. На поверхности каждого зерна в зависимости от его ориентации совокупность кристаллов растет либо в условиях пространственного согласования либо при его отсутствии. Это означает, что участки совокупности, развивающейся в условиях пространственного согласования, будут находиться в более благоприятных условиях с точки зрения получения совершенной структуры. Уже при относительно больших толщинах в совокупности будет развиваться текстура, совпадающая с собственной текстурой. Такой рост совокупности можно назвать ростом в условиях частичной эпитаксии, так как эпитаксиапьный рост происходит только на части зерен подложки. Схема строения совокупности, полученной в таких условиях, изображена на рис. 6. [c.31]

При осаждешш хрома в тлеющем разряде в среде иодида хрома удается создать условия, соответствующие возникновению двухкомпонентной собственной текстуры [112] + [110] (см. табл. 2). Использование подложки из монокристалла хрома с плоскостью l111 не позволило получить монокристаллический эпитаксиальный слой хрома. Однако при осаждении на плоскости 110 монокристалла вольфрама (гетероэпитаксия ) образовалось монокристаллическое эпитаксиальное покрытие [42]. По-видимому, травление вольфрама остаточным кислородом обеспечило условия для гетероэпитаксии. [c.48]

Hbix плоскостям 001 , 011 и 111 . Авторам этой работы удалось показать, что дислокационная структура подложки не наследуется растущим Монокристаллическим покрытием. Дислокации подножки на границе с покрытием переходят в дислокации несоответствия. Дислокации растущего покрытия берут свое начало на граничных дислокациях несоответствия. [c.54]

Ориентировка подложки при собственной текстуре [111 ] оказывает влияние на плотность дислокаций в покрытии в дределах 1—2 порядков. Однако по данным [64] трудно установить роль пространственного согласования. Можно лишь предполагать, что режим получения монокрис-таллического покрытия наиболее близко соответствует условию пространственного согласования. В этом режиме удается получить покрытие с наибольшей толщиной монокристаллического слоя. Над этим слоем располагается слой поликристаллического вольфрама. [c.54]

Переходы между слоями плавные. Изменение ориентировки в процессе роста в результате конкурентного отбора происходит непрерывно. Интересной особенностью огранения монокристаллической трубы при нанесении на нее покрытия является сохранение огранки при росте поликристаллического покрытия. Полиэдрическая огранка поликристаллических фрагментов покрытия наблюдается и на плоских монокристалл1 ческих подложках (рис. 14). Совместный рост кристаллов покрытия происходит согласованно, в результате чего возникает, псевдоогранка фрагментов. [c.56]

Роль пространственного согласования при росте покрытий была исследована в [12, 86]. Покрытия из вольфрама наносились разложением гексахлорида вольфрама в тлеющем разряде на монокристаллические молибденовые подложки, поверхность которых была параллельна граням 111 , 110 , 100 и 112 . Условия нанесения соответствовали собственным текстурам [110] и [1П ] Совершенство преимущественных ориентировок определялось рентгенографическим методом с последующим построением обратных полюсных фигур [91]. Покрытия наносились на все подложки одновременно, что позволяло проводить сравнительные оценки структу зного состояния покрытий на подложках [c.56]

При наличии инородной пленки, препятствующей выходу дислокаций на поверхность металла, толщина слоя с повышенной плотностью дислокаций большая и будет определяться свойствами и толщиной инородной пленки. Например, в [27] приведены данные по плотности дислокаций, выявленных избирательным травлением монокристаллических образцах из алюминия с поперечным сечением 4,7X4,7 мм. Показано, что нанесение на образцы пленки хрома толщиной всего 1 мкм повышает плотность "леса дислокаций" после деформации 2,5% в 2—3 раза по сравнению с плотностью в образцах с химически полированной поверхностью и глубина слоя с повышенной плотностью дислокаций составляет 2 мм. Такое резкое увеличений толщины с1еЬг -слоя, вызываемое наличием на поверхности металла очень тонкой инородной пленки, вероятно, обусловлено различием ориентировок кристаллографических плоскостей материала и подложки и существенным несоответствием периодов решеток. [c.12]

Монокристаллические пленки (ферриты-гранаты и др.) получают эпитаксиальным методом — путем химического осаждения из паровой фазы на подложку из немагнитного, например гадолиниево-галлиевого, граната. Чем ближе параметры кристаллической решетки подложки и пленки, тем выше качество последней. [c.317]

Понятием природа субстрата охватывается состав, структура (аморфная, поликристаллическая, монокристаллическая) и каче-J iвo поверхности. Субстрат может оказывать резко ориентирующее влияние на процесс конденсации (эпитаксия), либо, напротив, оставаться нейтральным. Особенно велика роль температуры субстрата Тс в сравнении с температурой плавления конденсирующегося вещества Тал- При изучении конденсации паров простых веществ на нейтральной (аморфной) подложке замечены следующие закономерности [2]. [c.8]

Конденсатор постоянной емкости несколько большей величины можно получить, используя в качестве диэлектрика окись кремния. Одна обкладка такого конденсатора — сильнолегированная моно-кристаллическая полупроводниковая подложка, другая — тонкая металлическая пленка. За счет того что пленка SiOj наносится (или образуется) на монокристаллическую подложку, структура ее свободна от дефектов. Поэтому конденсаторы на основе SiOj могут работать при больших напряжениях. Температурный коэффициент их будет меньше 100-10" 1г С. [c.700]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...