Химия - Молекулярно-пучковая эпитаксия - Методы диагностики

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Молекулярно-пучковая эпитаксия
2. Устройство установки молекулярно-пучковой эпитаксии
3. Методы диагностики
4. Преимущества и недостатки метода

Дифракция быстрых электронов на отражение

Дифракция быстрых электронов на отражение — метод, основанный на наблюдении картины дифракции отраженных от поверхности образца электронов.

Этот метод позволяет следить в реальном времени за следующими параметрами роста:

• чистота поверхности;
• температура образца;
• ориентация подложки;
• скорость роста.

Система состоит из:

• электронной пушки;
• люминесцентного экрана;
• регистрирующей системы.

RHEED

Оже спектроскопия

AES

Эллипсометрия

Вторично-ионная масс-спектрометрия

Рентгеновская фотоэлектрическая спектроскопия

Использование

Метод наиболее часто используется для выращивания полупроводниковых гетероструктур из тройных растворов или четверных растворов основанных на элементах из третьей и пятой группы периодической системы элементов, хотя выращивают и AB соединения, а также кремний, германий, металлы и т. д.

HEMT

полупроводниковый прибор, одна из разновидностей полевого транзистора. Основные материалы для изготовления HEMT — GaAs и AlGaAs.

Структуры с пониженной размерностью

МПЭ позволяет получать следующие структуры с пониженной размерностью:

• 0-мерные: квантовые точки;
• 1-мерные: квантовые нити;
• 2-мерные: квантовые ямы, сверхрешётки, плоские волноводы.

Псевдоморфные плёнки

Качество выращенных плёнок зависит от согласования постоянных решёток материала и подложки. Причём чем больше рассогласование, тем меньшей толщины можно вырастить бездефектную плёнку. Растущая плёнка старается подстроиться под кристаллическую структуру подложки. Если постоянная решётки растущего материала отличается от постоянной решётки подложки в плёнке возникают напряжения, увеличивающиеся с ростом толщины плёнки. Это может приводить к возникновекнию множества дислокаций на интерфейсе подложка-плёнка, ухудшающих электрофизические свойства материала. Обычно этого избегают. Например, идеальная пара соединений GaAs и тройной раствор AlGaAs очень часто используется для производства структур с двумерным электронным газом. Для получения квантовых точек используется явление самоорганизации, когда выращивают пару монослоёв InAs плёнки на GaAs подлоджке, а так как рассогласования объёмных постоянных решёток достигает 7 % данная плёнка рвётся и InAs собирается в островки, которые и называются из-за своих размеров квантовыми точками.

Другие наноструктуры

К примеру используя селективный рост, можно вырастить нанопроволку на краю подложки с заранее выращенной гетероструктурой.

Лазеры

Можно вырастить структуру для лазера на двойной гетероструктуре. Зеркала в таких структурах представляют собой периодическую гетероструктуру с переменным коэффициентом преломления, выращиваются с прецизионной точностью по толщине.

Просмотров: 4913

<<< Жидкофазная эпитаксия

Эпитаксия >>>