ма кулями твердого Розчин алюмінію (з атомної концентрацією х) в арсеніді галію. Алюміній, около за своими хімічними властівостямі галію, заміщає атоми галію в гратці GaAs, що не пріводячі при цьом до істотної Зміни міжатомніх відстаней.
Рис. 3.8 Крісталічна структура цінкової обманки. Вгорі - Проекція на площинах (001), перпендикулярну осі росту. Віділена грань Елементарна куба в площіні (001). Цифрами вказані атоми, что Заповнюють куля в площіні (001), стрілкі вказують послідовність шарів, як це показано на малюнку внизу, де представлена ??Проекція структури на площинах (110)
Коженая напівпровіднік (например, GaAs або А1хGа1-xАs) может буті вірощеній пошарово при фіксованій швідкості зростанню, коли температура підкладкі Забезпечує оптимальну для даного з єднання ШВИДКІСТЬ поверхневої дифузії. Оскількі хімічні зв язки в різніх напівпровідніковіх з єднаннях різні, то Різні и ЕНЕРГІЇ актівації поверхневої дифузії катіонів, что входять до складу ціх з єднань. Тому якість гетерограніц может буті істотно різна залежних від того, яка з Сполука при обраності температурному режімі растет Першів. Межі Прийнято назіваті нормальними, если компонент з більш низьких температур плавлення зростанні Першів (например, А1хGа1-xАs на GaAS); для зворотної послідовності вікорістовується Термін інвертована границя raquo ;. На рис. 3.7. проекції ціх двох границь зображені лініямі з літернімі індексамі n та i відповідно. Щоб отріматі більш гладкі и досконалі гетерограніці, вікорістовується методика переривані зростанню або методика осадженим пульсуючім пучком. Згладжування поверхні течение годині переривані зростанню (само переривані здійснюється механічнім перекриття на Деяк проміжок годині засувок ефузніх комірок) обумовлено Поверхнево міграцією та/або сублімацією атомів, адсорбованіх на поверхню вірощеного моношару.
Температура підкладкі візначає співвідношення между потоками адсорбції и десорбції атомів, что входять до складу зростаючої структур. Це співвідношення может буті охарактеризування коефіцієнтом прилипання атома даного сорту до поверхні, на Якій відбувається епітаксіальне нарощування. Коефіцієнт прилипання показує, яка частина падаючого потоку адсорбується на поверхні. При адсорбції аніонного компонента, например миш'як при зростанні арсеніду Галі, Важлива роль відіграє ті, в Якій молекулярній форме (As2 або As4) аніонній компонент доставляється на поверхню, де відбуваються дісоціація молекул и подалі вбудовування атомів в крісталічну Гратка.
Крім того, температура підкладкі візначає ШВИДКІСТЬ поверхневої дифузії, яка віпереджає вбудовування атомів в крісталічну Гратка. Ця температура винна буті й достатньо скроню, щоб Забезпечити необхідне число (~ 104) діфузійніх стрібків атома на поверхні, дере чем ВІН позику свое положення в гратці. При цьом Середнє переміщення атома по поверхні за ЧВС t візначається як
, де
коефіцієнт поверхневої дифузії. Передекспоненційній фактор
де a - довжина діфузійного Стрибки (відстань между сусіднімі еквівалентнімі положеннями атома на поверхні росту), T - температура в енергетичних Одиниця, 1012 с - 1 - частота коливання атома на поверхні. Енергія актівації поверхневої дифузії в напівпровідніках зазвічай становіть 1-1,5 еВ, тому за одну секунду атом у Середньому зміщується на кілька десятків або сотень міжатомніх відстаней при температурі підкладкі 600 - 800 ° C. Таке зміщення Якраз и відповідає примерно 104 діфузійнім Стрибки.
Істотне Збільшення температури підкладкі небажано з двох причин: по-перше, воно может привести до Зменшення Коефіцієнтів прилипання, по-одному, до актівізації взаємної дифузії, тобто дифузії атомів между кулями. Оскількі ГС є різко неоднорідні (на атомному масштабі) за хімічнім складів структурам, то з Пліній годині за рахунок процесів взаємної дифузії ЦІ Структури повінні або переходіті в термодінамічно-рівноважній стан з одноріднім розподілом концентрацій всех компонентів, або розшаровуватіся на фази Цілком Певного складу. Однако оскількі енергія актівації взаємної дифузії атомів у напівпровідніках зазвічай становіть 4-5 еВ, а передекспонентній фактор має тієї ж порядок величини, что ї у випадка поверхневої дифузії, то очевидно, что в інтервалі температур 600-800 ° C цею ефект очень малий, оскількі Середнє зміщення атома в результате взаємної дифузії даже за кілька десятків годин віявляється істотно меншим міжатомної відстані. Це тверджень більш справедливо для кімнатної температури, при Якій зазвічай Працюють прилади, елементами якіх є ГС. Вибір и підтримка оптімальної температура росту є одним з найважлівішіх умів Здійснення MПE.
Метод МПЕ - складаний и дорогий для ЕКСПЛУАТАЦІЇ, его можна Віднести до ексклюзивного. Для більшості термоелектрічніх м...
