ого факела потужним ІК випромінюванням СО2 лазера в методі илн здійснюється управління енергетичним спектром разлетних плазми, граючим визначальну роль у процесі росту плівки. Високі енергії частинок (до 100 еВ) забезпечують можливість стехіометричного росту плівки.
контрольоване зміна складу буферного газу і управління ступенем збудження і іонізації частинок буферного газу високочастотним розрядом в методі илн дозволяє здійснювати легування збудженими атомами та іонами з газової фази.
Завдяки унікальним властивостям тонкоплівкових структур, створюваних методом илн, реалізується можливість створення бездефектних епітаксійних плівок. У ІПЛІТ РАН відпрацьовані технології напилення різних матеріалів: ВТНП, InGaAs, плівок Bi і Ta, в яких спостерігався квантово-розмірний ефект, епітаксійних структур n- і p-типу на базі ZnO [5].
2. Хімічні вакуумні методи отримання тонких плівок
Метод хімічного осадження тонких плівок здійснюється при напуск в робочу камеру суміші газів, що містить компоненти одержуваної плівки. Головними перевагами методу хімічного осадження є широкий діапазон швидкостей осадження і можливість отримання заданої кристалічної структури плівки (аж до монокристалів), а основним недоліком - використання токсичних, екологічно небезпечних газових сумішей.
.1 Реактивний катодного розпилення
На відміну від фізичного розпилення реактивне катодного розпилення відбувається в тліючому розряді суміші інертного і активного газів. Частинки розпорошеного катода хімічно взаємодіють з активним газом або утворюють з ним тверді з'єднання, і нова речовина потрапляє в основу. Щоб процес утворення речовини плівки, яка наноситься, не проходив на катоді, що дуже ускладнює горіння розряду, застосовують суміші аргону з вмістом активних газів не більше 10%. Для отримання плівок оксидів розпилення проводять в плазмі аргон-кисень, нітрид - в плазмі аргон-азот, карбідів в плазмі аргон-чадний газ або аргон-метан. При введенні в камеру різних активних газів, отримують плівки різних сполук, які практично неможливо отримати термовакуумних напиленням.
Реактивний катодного розпилення дозволяє не тільки отримати різні за складом плівки, але і управляти їх властивостями, наприклад питомий опір резистивних плівок. Реактивне розпорошення широко використовується для формування високоомних резисторів.
Головними технічними труднощами при реактивному катодному розпиленні є точне дозування активного газу, що подається у вакуумну камеру.
.2 газофазний МОС-гідридна епітаксії з використанням металоорганічних сполук (МОСГЕ)
Цей метод не потребує дорогого обладнання, володіє високою продуктивністю. Достоїнствами МОСГЕ є також незворотність хімічних реакцій, що лежать в його основі, і відсутність в парогазової суміші хімічно активних зі зростаючим шаром компонент. Це дозволяє проводити процес епітаксії при порівняно низьких температурах росту і здійснювати прецизійну подачу вихідних речовин, що дозволяє забезпечити контрольоване легування шарів і отримання структур в широкому діапазоні складів твердих розчинів з різкими концентраційними переходами.
До недоліків МОС-гідридного методу можна віднести високу токсичність використовуваних вихідних сполук, в першу чергу арсина, а також складність хімічних процесів, що призводять до утворення шару GaAs, що ускладнює моделювання умов утворення епітаксійних шарів з потрібними властивостями.
Особливість методу полягає в тому, що в епітаксиальні реакторі створюється високотемпературна зона, в яку надходить газова суміш, що містить розкладається з'єднання. У цій зоні протікає реакція і відбувається виділення і осадження речовини на підкладці, а газоподібні продукти реакції несуться потоком газу-носія.
Для отримання з'єднань AIIIBV в якості джерела елемента III групи використовують металоорганічні з'єднання (наприклад, тріметілгаллій (ТМГ) для синтезу GaAs і тріметіліндій (ТМИ) для InP або InGaP). В якості джерел елементів V групи служать гази арсин і фосфін.
.3 рідиннофазної епітаксії
рідиннофазної епітаксії в основному застосовується для отримання багатошарових напівпровідникових сполук, таких як GaAs, CdSnP2. Готується шихта з речовини наращиваемого шару, легуючої домішки (може бути подана і у вигляді газу) і металу-розчинника, що має низьку температуру плавлення і добре розчиняє матеріал підкладки (Ga, Sn, Pb). Процес проводять в атмосфері азоту і водню (для відновлення оксидних плівок на поверхні підкладок і розплаву) або у вакуумі (попередньо відновивши оксидні плівки). Розплав наноситься на поверхню підкладки, частково розчиняючи її, і видаляючи забруднення і дефекти. Після витримки при максимальній температурі? 1000 ° С починається повільне охолодження. Надлишки напівпровідника осідають на підкладку, що грає роль затравки. Існують три типи контейнерів для проведення епіта...
