Механизмы наращивания эпитаксиальных пленок

Схема реактора для МЛЭ кремния (прямое наращивание кремния на подложке).

1 - экран

2 - основа с водяным охлаждением

3 - нить накала источника

4 - электронный пучок

5 - электростатический экран (-V)

6 - твердый кремний

7 - расплавленный кремний

8 - пары кремния

9 - держатель подложки

10 - кремниевая подложка

11 - нить подогрева подложки

12 - электронный пучок

Выделяют прямые и непрямые механизмы. Непрямое наращивание происходит, когда атомы кремния образуются за счет разложения кремниевых соединений на поверхности нагретой подложки. Прямое наращивание происходит, когда атомы кремния непосредственно попадают на поверхность подложки и осаждаются на ней, как это имеет место при молекулярно-лучевой эпитаксии.

При соответствующих условиях осаждения атомы кремния, двигаясь по нагретой поверхности, занимают положения, соответствующие кристаллической структуре подложки.

Эпитаксиальное наращивание состоит в образовании центров кристаллизации и последовательном формировании двумерной решетки из островков, растущих вдоль поверхности.

Процесс эпитаксиального наращивания на поверхности пластины происходит в следующей последовательности:

- массопередача вступающих в реакцию молекул посредством диффузии из турбулентного потока через граничный слой к поверхности кремния;

- адсорбция молекул поверхностью; процесс реакции на поверхности; -десорбция продуктов реакции;

- массопередача молекул продуктов реакции посредством диффузии через граничный слой к основному потоку газа;

- упорядочение адсорбированных атомов кремния в решетке.

Дата добавления: 2014-01-07