Получение слоев металлов и полупроводников сублимацией в ультратонком вакуумном промежутке

• Автор: Плющев, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1.1 Развитие исследований осаждения пленок при малых расстояниях между источником и подложкой

1.2 Место зонной сублимационной перекристаллизации среди родственных методов

1.2.1 Молекулярнолучевая эпитаксия

1.2.2 Друше методы, близкие к ЗСП

1.2.3 Место ЗСП среди родственных методов

1.3 Исследование массопереиоса при ЗСП

1.4 Материалы источников

1.5 Прикладные возможности ЗСП

1.6 Заключение и выводы.

Глава 2 ТЕОРИЯ.

2.1 Особенности метода ЗСП

2.2 Общин анализ моделей массопереиоса при ЗСП
2.3 Зеркальная модель
2.4 Диффузионная модел.
2.5 Атомнокинетическая модель
Глава 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. .
3.1 Разработка экспериментальной установки
3.2 Описание экспериментальной установки
3.2.1 Вакуумная система и рабочая камера установки.5Й
3.2.2 Нагревательное устройство
3.2.3 Измерение температурных параметров.
3.2.4 Температурновременные режимы
3.3 Источники паров и подложки, используемые для экспериментальных исследований ЗСП.
3.3.1 Выбор модельных материалов.
3.3.2 Создание специальных источников
3.3.3 Выбор материала подложек.
3.4 Методика формирования рельефа на подложке.
3.5 Измерение толщины слоев.
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА ПРИ ЗСП
4.1 Скорость процесса ЗСП
4.1.1 Общее выражение для скорости ЗСП
4.1.2 Влияние геометрических параметров на скорость перекристаллизации
4.1.3 Радиальное распределение скорости ЗСП.
4.1.4 Зависимость скорости ЗСП от температурных
условий процесса.
4.2 Перенос легколетучнх веществ.
4.2.1 Массоперенос веществ при малом коэффициенте конденсации.
4.2.2 Массоперенос веществ в квазиравновесных условиях
4.3 Репродукционная перекристаллизация веществ.
4.3.1 Общие замечания.
4.3.2 Перенос из источника с дискретной испаряющейся поверхностью
4.4 Осаждение слоев на подложки с элементами рельефа.
Глава 5 ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗСП . .
5.1 Общие замечания
5.2 Компьютерное прогнозирование технологических процессов . .
5.3 ЗСП как метод получения моно и поликристаллнческих слоев
5.3.1 Общая характеристика ЗСП как метода получения слоев .
5.3.2 Нанесение однородных по толщине слоев.
5.3.3 Нанесение слоев с модулированной толщиной.
5.3.4 Осаждение многокомпонентных слоев.
5.4 Сочетание методов ЗСП и ЗПГТ при легировании полупроводников
5.5 ЗСП как метол физикотехнических исследований
5.5.1 Измерение скорости сублимации и давления насыщающих паров
5.5.2 Определение коэффициентов конденсации.
Общие выводы
Литература


Под квазнзамкнутым объемом обычно понимают не полностью изолированный объем, в котором изменение плотности пара вследствие ею утечки во внешнее пространство за время конденсации незначительно1. Контейнер помещают в вакуум, наличие квазизамкнутого объема не только не препятствует вакуумнрованию, но при определенных условиях позволяет повысить степень разряжения , , , . Во время процесса стенки контейнера имеют температуру близкую к температуре источника, что делает их отражающими для атомарных потоков, падающих на нее. В таких условиях давление паров в контейнере близко к равновесному при температуре источника, и рост слоя на подложке происходит в равновесных условиях при сильном обменном взаимодействии с паровой фазой. Процесс ЗПГТ имеет мною общею с процессами жидкофазной эпитаксии, однако протекает в условиях близких к изотермическим в пределах малой кристаллизационной ячейки в объеме кристалла зоны, заполненной металлом растворителем в жидком состоянии рисунок 1. В поле температурного градиента жидкая зона мигрирует в кристалле за счет процессов массоиереноса в ней вещества кристалла . Типичные размеры зон в направлении градиента температуры н ее миграция по кристаллу составляют десятки микрометров. Вещество, используемое для формирования зоны, должно удовлетворять ряду требований смачивать кристалл хорошо растворять его вещество при температурах меньших, чем температура плавления кристалла не испаряться в условиях формирования жидкой зоны до ее погружения в кристаллисточник. В настоящее время наиболее хорошо исследован процесс ЗПГТ при использовании алюминия в качестве зонообразующего вещества и кремния в качестве кристалла.