Исследование морфологии и спектральных свойств гетерокомпозиций GeSi/Si, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии

• Автор: Лапин, Вячеслав Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ СЕХЕ ИХ СВОЙСТВА И

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ

1.1. Физические свойства элементарных полупроводников Б1 и Ое

1.2. Особенности эпитаксиального роста структур ОеБЕБ! в условиях молекулярно-лучевой эпитаксии

1.2Л Принципиальная конструкция установки молекулярно-лучевой

эпитаксии

1.2.2 Кинетика эпитаксиального роста структур при молекулярнолучевой эпитаксии

1.2.3 Типы релаксации механических напряжений в системе ве-Б!.

1.3. Формирование самообразующихся наноостровков СЗе81/81 и их свойства

1.4. Пленки ОеБЕБ! и Ое/Б1 и возможности их пластической релаксации
1.4.1. Основные положения теории пластической релаксации напряженных пленок
1.4.2 Методики улучшения структурного совершенства гетероструктур ве-Б!
1.4.3 Типы источников зарождения дислокаций для гетероструктур ОеБъТй
1.5. Особенности формирования искусственных подложек германия
1.5.1. Сравнительный анализ методов получения слоев веБ! постоянного и переменного состава
1.5.2. Аннигиляция дислокаций как метод снижения плотности пронизывающих дислокаций в искусственных подложках Ое
1.6. Выводы по главе
Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы
2.2 Методика подготовки подложек
2.3. Установка молекулярно-лучевой эпитаксии ЦНА
2.3.1. Конструкция установки молекулярно-лучевой эпитаксии «ЦНА»
2.3.2. Подготовка вакуумных камер, их герметизация и высокотемпературный отжиг
2.3.3. Подготовка и загрузка молекулярных источников
2.4. Калибровка узлов установки молекулярно-лучевой эпитаксии «ЦНА»
2.4.1 Калибровка узла нагрева подложки
2.4.2 Калибровка молекулярных источников ве и Б
2.5. Методы исследования состава и структуры
2.5.1 Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ)
2.5.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния света
2.5.3 ИК-Фурье-спектроскопия
2.5.4 Микроинтерферометрия для измерения толщин слоев
2.6. Выводы по главе II
Глава III. ПОЛУЧЕНИЕ НАНООСТРОВКОВ СОСТАВА СЕ/Ь1, ЬЬШ И
ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ
3.1. Анализ влияния условий получения на параметры наноостровков
3.1.1 Выявление оптимальной эффективной скорости распыления ве для формирования наноостровков Ое/Ь
3.1.2 Исследование параметров структур Ое/Ь! в зависимости от температуры подложки
3.1.3 Исследование параметров структур Ое/Ь1 в зависимости от эффективной толщины слоя германия

3.2 Исследование параметров островков 8п/81 (100), а также структур Ое/8п/81 (100)
3.3. Особенности роста наностровков Це на подложке 81(100)
3.4. Выводы к главе III
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ ГЕТЕРОСЛОЯ СЕ/81(100) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
ЭФФЕКТИВНОЙ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ ГЕРМАНИЯ
4.1. Контроль гетероперехода Ое/81 на наличие окисного слоя методом ИК-спектроскопии
4.2. Исследование морфологии поверхности гетерослоя Се/81( 100) в зависимости от эффективной толщины слоя германия
4.3. Исследование степени релаксации гетерослоя Ое/81(100) в зависимости от эффективной толщины слоя германия
4.4. Выводы к главе IV
Глава V. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ СТРУКТУРНОГО
СОВЕРШЕНСТВА СПЛОШНЫХ СЛОЕВ СЕ/
5.1 Релаксация напряжений при помощи сверхструктур
5.2. Исследование влияния низкотемпературного буферного слоя на
морфологию пленки Се/
5.3. Слои сплава Сех81].х, их использование в качестве буфера в структуре Се/Оех81,.х/81( 100)
5.3.1 Исследование спектров комбинационного рассеяния света пленок сплава Сех81 ).х с различной долей германия
5.3.2 Исследование влияния профиля изменения состава буферного слоя Сех81].х на морфологию пленки Се/
5.4. Исследование возможности зарождения дислокаций несоответствия на островках состава ве/81 в буферном слое с термоциклированием
5.5. Выводы по главе V
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

толщины (около 10 мкм), чтобы обеспечить плотность пронизывающих дислокаций на уровне 106 см'2. При таких толщинах поверхность выращенного слоя приобретает развитый рельеф. Для устранения шероховатости необходима дополнительная полировка. К настоящему времени такой подход претерпевает значительные изменения в силу указанных существенных недостатков. На рисунке 1.8 приведена классификация методов выращивания гетерослоев Ое81/81.
Рисунок 1.8 - Классификация методов выращивания релаксированных гетерослоев Ое81/
Итак, новые методики позволяют поэтапно приближать возможность создания релаксированных слоев Се81 с приборными характеристиками. Значительному снижению плотности ПД слоев Се/81 способствует литографическое вытравливание ямок на поверхности пленки Се. Последующая обработка позволяет получить слой йЮг только внутри ямок. В заращенных поверх полученной структуры слоях Се удается добиться