Исследование явлений самоорганизации при эпитаксии гетероструктур

• Автор: Жаринова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил

1.ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

2.1. ХАРАКТЕР ЗАДАЧ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЯВЛЕНИЙ САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИЭПИТАКСИАЛЬНОМ РОСТЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР

2.2. НАПРАВЛЕНИЕ РАБОТЫ И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДЫ

2.3. СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

2.4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

2.5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ

3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРЫ ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ПРОЦЕССОВ РОСТА

3.1. ВЕДЕНИЕ

3.2. СТУПЕНЧАТАЯ СТРУКТУРА ВИЦИНАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

3.3. ОСТРОВКОВАЯ СТРУКТУРА
4. КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ СТУПЕНЕЙ
4.1. АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ' СТУПЕНЕЙ ПРИ
ЭПИТАКСИАЛЬНОМ РОСТЕ
4.1.1. Описание модели
4.1.2. Анализ поведения системы при граничных условиях, определяемых потоками на ступени
4.1.3.Анализ поведения системы при граничных условиях ,зависящих от концентрации адатомов вблизи ступени
4.1.4. Моделирование
4.1.5. Результаты исследований
4.2. НЕЛИНЕЙНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КРАЯ ТЕРРАСЫ В ТЕЧЕНИЕ СТУПЕНЧАТОГО РОСТА
4.2.1. Основные уравнения
4.2.2. Анализ линейной стабильности
4.2.3. Уравнение нестабильного роста
4.2.4. Обзор свойств уравнения эволюции роста
4.2.5. Результаты рассмотрения взаимодействия ступеней

4.2.6. Результаты исследований
5. ВЛИЯНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТУПЕНЕЙ НА ЭВОЛЮЦИЮ СИСТЕМЫ СТУПЕНЕЙ ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ РОСТЕ ПЛЕНОК
5.1. ЭШЕЛОНИРОВАНИЕ СТУПЕНЕЙ НА ТаС(910), ОБУСЛОВЛЕННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ПРИТЯЖЕНИЯ МЕЖДУ СТУПЕНЯМИ
5.2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ СТУПЕНЕЙ НА ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ПРИ РОСТЕ ПЛЕНОК
5.2.1. Описание модели
5.2.2. Результаты моделирования и га анализ
6. ЭПИТАКСИАЛЬНЫЙ РОСТ КВАНТОВОРАЗМЕРНЫХ (2+1)0 ПСЕВДОМОРФНЫХ СТРУКТУР НА ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛОВ
6.1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
НАЧАЛЬНОГО РОСТА ГЕТЕРОФАЗЫ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ОСТРОВКОВ
6.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭПИТАКСИАЛЬНОГО РОСТА КВАНТОВОРАЗМЕРНЫХ (2+1)0 СТРУКТУР
6.2.1. Описание модели
6.2.2. Реализация модели
6.3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ТЕХ АНАЛИЗ
ЛИТЕРАТУРА.

1. Введение
Электроника по праву считается основой современного этапа научно-технического прогресса. Используемые во всех сферах деятельности общества приборы, датчики, накопители и преобразователи информации, вычислительные системы, создаваемые в микроэлектронике на основе полупроводниковых материалов, обеспечивают выполнение требований, предъявляемых современной экономикой по быстродействию, габаритам и потребляемой мощности. Причем требования к воспроизводимости и оптимизации технологических процессов в микроэлектронике превосходят аналогичные требования в других отраслях промышленности.
Характерной чертой полупроводниковых материалов является их структурная чувствительность. Именно структурной чувствительностью объясняется важная роль, которую играют в микроэлектронике технологические методы получения и обработки полупроводниковых материалов. А этапы становления новых методов получения и контроля полупроводниковых материалов с заданной структурой соответствует этапам развития твердотельной электроники.
Формирование и эволюция неоднородных структур в
полупроводниковых материалах происходит как в процессах роста и синтеза, так и в результате технологических воздействий. Структурные
неоднородности, с одной стороны, ухудшают электрофизические параметры, а с другой стороны, в условиях контроля типов возникающих структур и их пространственного распределения, позволяет повышать стабильность фаз, геттерировать примеси, обеспечивать когерентность границ раздела,
создавать новые типы структур различной размерности (квантовые точки, квантовые нити, квантовые ямы).
Повышение роли исследования структур на поверхности
полупроводниковых материалов обусловлено:

НМ ТОО-И

О 20 40 60 80 100 1» 140 180^^
Рис.4-3 Фотография вицинальной поверхности Р1(997), содержащая 15 террас, разделенных ступенями, вдоль направления (110)
В этой работе приводятся практические результаты нанесения Ag на вицинальную поверхность Рй Вследствие эффекта Швобеля, препятствующего переходу адатомам Ag на другую террасу, адатомы Ag распределяются вдоль ступени, образуя нити из квази Ш островков. Показано, что управляя процессом диффузии, можно создавать одномерные структуры достаточного для применения на практике совершенства.
4.2. Нелинейная эволюция края террасы в течение ступенчатого роста
В предыдущем разделе ступенчатая поверхность рассматривалась как набор плоских террас, разделенных элементарными (одноатомными) строго прямолинейными ступенями. В действительности, каждая ступень, в среднем оставаясь прямолинейной, испытывает различные флуктуационные искривления, которые проявляются как волнистость. Раньше линия волнистости ступеней отождествлялась с тепловыми колебаниями. Однако, существуют экспериментальные доказательства, опровергающие эти представления [83]. Белз и Зангвилл [84] показали, анализируя линейную стабильность, что в модели ступенчатого роста, край террасы приобретает волнистость, если скорость роста превышает определенное критическое