нтованої атомно-гладкій поверхні монокристала передбачає пошарове нарощування напівпровідникового з'єднання, як збігається з матеріалом підкладки, так і, що найбільш важливо, істотно яка своїми властивостями.
Мається надзвичайно багато варіантів (гетеропари), за допомогою яких можна створити НГС. Однак, щоб така НГС знайшла застосування в мікроелектроніці, вона повинна задовольняти декільком вельми жорстким вимогам, з яких, мабуть, головним є вимога високого ступеня досконалості наногетерограніци (поверхні розділу між двома однорідними складовими НГС). При виконанні цієї умови плоскі (Планарниє) НГС, отримані чергуванням шарів нанометровій товщини з напівпровідникових сполук різного хімічного складу, можуть розглядатися як нові, не існуючі в природі напівпровідники з досить незвичайними властивостями. Планарні НГС є основою для створення ще більш екзотичних об'єктів, що мають нанометрові розміри не в одному, а в двох або навіть трьох вимірах. Коли характерні розміри системи виявляються порівнянними з масштабом когерентності електронної хвильової функції, проявляється квантовий розмірний ефект: властивості системи стають залежними від її форми і розмірів. Здатність сучасної напівпровідникової технології виробляти структури, в яких реалізується квантовий розмірний ефект, робить реальним дослідження поведінки подібних систем зниженої розмірності (з майже двовимірним, одновимірним і навіть нульмерние характером електронних станів) і відкриває широкі перспективи їх використання в електроніці і оптоелектроніці.
Cоздание, дослідження і застосування структур з лінійними розмірами менше ніж ~ 100 нм тепер розглядаються як особливий напрямок у фізиці, технології та електронної техніки - наноелектроніка [6].
Спосіб жидкофазной епітаксії (ЖФЕ) з використанням явище теплової еффузіі призначено вирощування епітаксійних наногетероструктур напівпровідникових з'єднань і твердих розчинів на їх основі. Таким чином, ЖФЕ з використанням теплової еффузіі представляє собою удосконалення звичайного способу рідиннофазної епітаксії. Новий етап у розвитку та вдосконаленні ЖФЕ почався в 70-ті роки і пов'язаний із створенням і промисловим виробництвом відповідного обладнання.
Атомні або молекулярні потоки створюються в еффузіонних (еффузіі - повільне витікання газів через малі отвори, досліджене в 1911 році датським фізиком М. Кнудсеном) осередках при досить високій температурі і направляються до нагрітої до необхідної температури монокристаллической підкладці [7,8]. ЖФЕ з використанням теплової еффузіі забезпечує епітаксійний зростання тонких плівок напівпровідникових сполук за рахунок реакцій між компонентами атомних або молекулярних пучків з поверхнею підкладки. Швидкість осадження речовини на підкладку по порядку величини зазвичай становить один моноатомних шар в секунду. Отримання якісних структур можливе при використанні високочистих джерел випаровуваних компонентів і за умови точного контролю температур підкладки і джерел, що може бути реалізовано лише за комп'ютерному управлінні параметрами процесу зростання.
Принципові елементи нашої установки для вирощування напівпровідникових наногетероструктур способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі, що розміщуються в двозонного реакторі, визначає її основні особливості:
В· зона генерації молекулярних (атомарних) потоків еффузіоннимі осередками Кнудсена;
В· зона кристалізації на підкладці (зона росту).
Зону зростання можна умовно розділити на три частини, перша з яких представляє собою кристалічну підкладку або черговий виріс моноатомних шар, друга - парогазову суміш компонентів НГС в приповерхневої області, а третя є перехідним шаром, геометрія якого і протікають в ньому процеси сильно залежать від вибору умов зростання. Отже, якщо необхідно виростити НГС способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі, потрібно мати можливість належним чином регулювати структуру і склад перехідного шару.
Для вирощування Кристалографічна скоєних структур слід так підбирати режим зростання, щоб перехідний шар був максимально тонким, тобто моноатомного. Ця умова може бути виконано, якщо потік атомів, що падають на підкладку, близький до потоку атомів, що випаровуються з підкладки. Тому практична реалізація ефекту теплової еффузіі цілком можлива, якщо виготовити отвори, щілини і зазори з характеристичним розміром 100 ... 50 нм. У цьому режимі зростання структури здійснюється шляхом утворення та подальшого зростання двовимірних зародків на атомарне-плоскої поверхні [7,8].
Епітаксиальні зростання за способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі включає в себе такі процеси:
1) адсорбція (прилипання) падаючих на підкладку атомів або молекул, складових вирощуване з'єднання;
2) міграція (Поверхнева дифузія) адсорбованих атомів по поверхні підкладки (може випереджатися дисоціацією молекул вирощуваного з'єднання);
3) вбудовування атомів, складових НГС, в кри...
