Молекулярные пучки малой интенсивности

Методы молекулярных пучков

Групповые методы получения наноструктур

Сущность метода состоит в том, что компактный источник, на­гретый до высокой температуры в вакууме (не более 10^-3-10^-4 Па), испускает атомы (молекулы) или их кластеры, которые конденсируются на подложке. Обычно испаряемое вещество помещают в нагревательную камеру с отверстием (диафрагмой,, через которое испарившиеся частицы вещества попадают в вакуумное пространство, где и происходит формирование молекулярного пучка (рис. 2.3), частицы которого движутся практически прямолинейно. Вследствие соударений частиц «вдогонку» их длина свободного пробега в молекулярном пучке оказывается ненамного больше таковой в газе той же плотности. Если проводить испарение вещества в режиме, когда нет столкновений между испаренными частицами в пространстве диафрагмы, то истечение частиц из нагревательной камеры будет эффузионное, а образующиеся частицы будут иметь меньшие размеры.

Размер наноструктур. Метод позволяет получать металлическиe монослои толщиной 5-100 нм Регулирование. Применение различных диафрагм и варьирование температурой нагрева исходного материала позволяют управлять интенсивностью пучка, а следовательно, и размером Модификации метода отличаются способом подвода теплоты к исходному материалу: джоулевое тепло (резистивный нагрев) индукционныи и ВЧ-нагрев, оптический (лазерный, электронно-лучевой. Последние три способа нагрева допускают бестигельный вариант испарения, что повышает чистоту конденсата.. Комбина-

Рис. 2.3. Схема получения молекулярных пучков в вакууме: 1 - испаряемое вещество; 2 - нагревательная камера с диафрагмой; 3 - нагреватель; 4 - подложка; 5 - откачка сосуда

ция этого метода с термолизом позволяет проводить осаждение на разогретую поверхность продуктов разложения пара термически нестабильного летучего вещества.

Достoинствa. С помощью метода можно формировать многослойные эпитаксиальные покрытия и различные рисунки на поверхности при использовании масок. Метод характеризуется достаточной регулируемостью и возможностью контроля структуры и состава в момент получения.

Недостатки. Необходимо создание в камере глубокого или сверхглубокого вакуума, малая производительность.

Применение. В промышленности используется для получения оптических и проводящих покрытий, в микроэлектронике - для локальнои кристаллизации на выбранных участках и получения гетероструктур.

Дата добавления: 2014-01-13