Методы формирования нанослоев

Рост кристаллов
Физические основы:
Науки о равновесии в среде или межфазном равновесии
Термодинамика
Статистическая физика
Кинетика
Эффект равновесия – давления пара над кристаллом
Кинетический эффект – рост кристалла из пара

Механизмы роста

Наличие поверхностного натяжения всегда приводит к появлению активационного барьера для зародышеобразования конденсированной фазы (и твердой, и жидкой)
Наличие поверхностного натяжения всегда приводит к появлению активационного барьера для зародышеобразования конденсированной фазы (и твердой, и жидкой)
Изменение свободной энергии на единицу объема
Изменение свободной энергии на единицу площади
(γ – коэф-т поверхностного натяжения)
- перенасыщение
Ω – объем на атом
Для получения малого размера зародыша и быстрого зародышеобразования нужно высокое перенасыщение

Типы процессов роста материалов на подложках
(a) Frank-Van der Merwe или послойный рост,
(b) Ступенчатый рост,
(c) Stranski-Krastanov рост,
(d) Volmer-Weber рост.

Эпитаксиальная деформация
Период решетки Ge на 4% больше, чем у Si.
При связывании Ge к Si решетка Ge сжимается на 4%
λ – модуль упругости
Δa - вынужденное изменение периода решетки
a - начальный период решетки
A - площадь
t - толщина
дислокация

Эпитаксия в молекулярных пучках
Molecular Beam Epitaxy (MBE)
Эффузионная ячейка (испускание)
Клапан
Вафля
Блок разогрева подложки

Осаждение импульсным лазером
Pulsed Laser Deposition (PLD)