й P вбудовується. Зменшення коефіцієнта вбудовування зі збільшенням мольної частки P пов'язано, як видно з рис. 1, зі збільшенням необхідного зовнішнього потоку P2 для отримання з'єднання певного складу при фіксованому падаючому потоці As2, у той час як потік Ga при цьому залишається незмінним. Аналогічні міркування пояснюють також зменшення KP2 зі збільшенням падаючого потоку.
Діаграми відносини потоків елементів III і V груп залежно від мольних часток компонентів (x і у) четверного твердого розчину у разі вирощування GaxIni_xPyAsi_y, погодженого по параметру решітки з GaAs для різних температур зростання в діапазоні 500 ^ 600 ° C при вирощуванні в умовах збагачення за елементами V групи, показані на рис. 3 і 4.
Рис. 3. Співвідношення між часткою зовнішнього потоку фосфору в сумарному зовнішньому потоці елементів V групи і мольной часткою фосфору в вирощувати з'єднанні GaхIn1-хPуAs1-у при зростанні в умовах збагачення за елементами V групи [= 1014 (см2? С) - 1], при температурах підкладки в діапазоні 500-600 ° C і зовнішніх потоках миш'яку, (см2? с) - 1: 1 - 2? +1014, 2 - 2? 1015.
Співвідношення між часткою зовнішнього потоку фосфору в сумарному зовнішньому потоці елементів V групи і мольной часткою P в вирощувати з'єднанні GaxIn1-xPyAs1-y наведено на рис. 3. У зазначеному температурному діапазоні дане співвідношення практично не залежить від температури вирощування. В області складів з низьким вмістом P відмінність між кривими 1 і 2 пояснюються зміною коефіцієнта вбудовування P, як і у випадку потрійних розчинів.
Рис. 4. Співвідношення між часткою зовнішнього потоку In в сумарному зовнішньому потоці елементів III групи та мольной часткою Ga [= 1014 (см2? С) - 1] в вирощувати з'єднанні GaxIn1-xPyAs1-y при зростанні в умовах збагачення за елементами V групи, при температурах підкладки T, ° C і зовнішніх потоках миш'яку, (см2? с) - 1: 1 - 500 і 2? +1014, 2 - 550 і 2? +1014, 3 - 600 і 2? +1014, 3 '- 600 і 2? 1015.
На рис. 4 приведено співвідношення між часткою зовнішнього потоку індію в сумарному зовнішньому потоці елементів III групи + і мольной частки Ga в вирощувати з'єднанні. З малюнка видно, що при температурі вирощування 500 ° C відношення зовнішнього потоку індію до сумарного зовнішньому потоку елементів III групи/(+) є лінійною функцією від мольної частки Ga. Зазначений результат є наслідком того, що при даній температурі вирощування переіспаренние потоки In і Ga пренебрежимо малі в порівнянні з зовнішніми потоками відповідних елементів, т. Е. Коефіцієнти прилипання Ga і In близькі до 1. Однак при збільшенні температури вирощування переіспаренний потік In істотно зростає, що відображено на рис. 5, де показана залежність переіспаренного потоку In від складу зростаючого шару для 3 різних температур вирощування. У той же час переіспаренний потік Ga залишається дуже незначним і не перевищує величини 2? 1011 (см2? С) - 1 для температури 600 ° C. У результаті цього для високих температур вирощування (500-600) ° C залежність ставлення/(+) стає нелінійної. Збільшення сумарного потоку елементів V групи + призводить до зменшення переіспаренного потоку In (рис. 5, крива 3 '), внаслідок чого для вирощування з'єднання однакового складу при високих температурах підкладки потрібно менший зовнішній потік In. Залежність відносини/(+) при збільшеному потоці + показана на рис. 4. Розрахунки виконані для зовнішнього потоку Ga=1014 (см2? С) - 1, що відповідає швидкості росту арсеніду галію VGaAs=1?/с. Залежність швидкості росту з'єднання від його складу у разі вирощування четверного твердого розчину для залежностей, наведених на рисунку, визначається виразом VGaAs/(1 - x).
Рис. 5. Потік In, переіспаренний з поверхні зростання з'єднання GaxIn1-xPyAs1-y, залежно від мольної частки Ga [= 1014 (см2? С) - 1] в з'єднанні при температурах підкладки T, ° C і зовнішніх потоках миш'яку, (см2? с) - 1: 1 - 500 і 2? +1014, 2 - 550 і 2? +1014, 3 - 600 і 2? +1014, 3 '- 600 і 2? 1015.
Висновок
Проведено термодинамічний аналіз четверного з'єднання GaxIn1-xPyAs1-y і розглянуті тонкощі технічних проблем при МПЕ. Розглянуто вплив переіспаренних потоків елементів на стехиометрический склад. Використовуючи існуючі вимірювання, показано, що облік пружних напружень, при розрахунках, наближає значення до експериментальним.
променева епітаксії термодинамічна
Список використаної літератури
Р. Хекінгботом. В кн .: Молекулярно-променева епітаксії і гетероструктури, під ред. Л. Ченга і К. Плог (М., Мир, 1989) с. 65 .. Seki, A. Koukitu. J. Cryst. Growth, 78, 342 (1986) .. S. Jordan, M. Ilegems. J. Phys. Chem. Sol., 36, ...
