Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

101
а, где в соответствии с моделью Косселя-Странского-Каишева атом
изображен в форме кубика.
Поскольку на гранях с большими индексами Миллера при любой
температуре существуют ступени, показанные на рис. 7.9, а, то все они
полностью не зарастают и процесс роста этих граней идет непрерывно
при любых даже очень малых пересыщениях. Более того, колебания
внешних условий (температуры или концентрации осаждаемых частиц
в питающей фазе) разрушают идеальные атомно-гладкие грани,
придавая им атомно-шероховатую ступенчатую структуру. Это
проявляется, в частности, при кристаллизации из жидкой фазы, когда
даже рост идеальных граней с малыми индексами Миллера идет
послойно, минуя стадию образования зародышей. Атомно-
шероховатая грань с большим числом равномерно распределенных
изломов на поверхности растет в перпендикулярном направлении, так
как осаждающиеся атомы присоединяются к атомам подложки
практически в любой точке своего падения, находя там энергетически
выгодное место для закрепления. Такой механизм называется
нормальным ростом, так как застраивание всей совокупности ступеней
происходит по нормали к поверхности, в отличие от тангенциального
движения ступени при послойном росте.
Спиральный механизм роста реализуется на подложках,
имеющих на своей поверхности выходы винтовых дислокаций. Как
показали эксперименты, в ряде случаев рост пленок из парогазовой
фазы даже на гранях с малыми индексами Миллера становится
заметным уже при весьма малых пересыщениях (порядка одного
процента), когда зародышевый механизм практически исключен.
Исследования подтвердили решающую роль винтовых дислокаций в
таких экспериментальных ситуациях.
Как показано на рис. 5.10, б, выход винтовой дислокации создает
на поверхности подложки ступень с изломом, неисчезающую в
процессе ее спирального застраивания. Наличие неисчезающей ступени
делает ненужным образование зародышей, и рост слоя происходит при
любых даже очень малых пересыщениях.
Последовательные стадии дислокационного роста полностью
совпадают с тремя рассмотренными стадиями послойного роста и
изображены на рис. 5.10, б такими же стрелками с цифрами 1, 2 и 3.
Однако если при послойном росте ступень перемещается параллельно
самой себе, то при дислокационном механизме ступень вращается
вокруг оси винтовой дислокации, образуя спиральную поверхность
роста, сужение которой заканчивается так называемой пирамидой
роста.
Эпитаксиальный рост означает процесс ориентированного
наращивания монокристаллического слоя, продолжающего в процессе
роста кристаллографическую ориентацию подложки. В настоящее

Страницы