Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЭПИТАКСИЯ

ЭПИТАКСИЯ (от эпи... и греч. taxis - расположение, порядок), ориентированный рост одного кристалла на пов-сти другого (подложки). Различают гетероэпитаксию, когда в-ва подложки и нарастающего кристалла различны, и гомоэпитаксию (автоэпитаксию), когда они одинаковы. Ориентированный рост кристалла внутри объема другого наз. эндотаксией. Эпитаксия наблюдается, напр., при кристаллизации, коррозии. Определяется условиями сопряжения кристаллич. решеток нарастающего кристалла и подложки, причем существенно их структурно-геом. соответствие. Легче всего сопрягаются в-ва, кристаллизующиеся в одинаковых или близких структурных типах, напр. гранецентрир. куба (Ag) и решетки типа NaCl, но эпитаксию можно получить и для различающихся структур.
При описании эпитаксии указывают плоскости срастания и направления в них, напр., [112](111)Si || [1100](0001)Al2O3 означает, что грань (111) кристалла Si с решеткой типа алмаза нарастает параллельно грани (0001) кристалла А12О3, причем кристаллографич. направление [112] в нарастающем кристалле параллельно направлению [1100] подложки (см. Кристаллы).
Эпитаксия особенно легко осуществляется, если разность параметров обеих решеток не превышает ~ 10%. При больших расхождениях сопрягаются наиб. плотноупакованные плоскости и направления. При этом часть плоскостей одной из решеток не имеет продолжения в другой; края таких оборванных плоскостей образуют т. наз. дислокации несоответствия, обычно образующие сетку. Плотность дислокаций в сетке тем больше, чем больше разность параметров сопрягающихся решеток. Меняя параметр одной из решеток (добавлением примеси), можно управлять кол-вом дислокаций в эпитаксиально нарастающем слое.
Эпитаксия происходит таким образом, чтобы суммарная энергия границы, состоящей из участков подложка - кристалл, кристалл - маточная среда и подложка - среда, была минимальной. У в-в с близкими структурами и параметрами (напр., Аu на Ag) образование границы сопряжения энергетически невыгодно, и нарастающий слой имеет в точности структуру подложки (псевдоморфизм). С увеличением толщины упруго напряженной псевдоморфной пленки запасенная в ней энергия растет, и при толщинах более критической (для Аu на Ag это ок. 60 нм) нарастает пленка с собств. структурой.
Помимо структурно-геом. соответствия, сопряжение данной пары в-в при эпитаксии зависит от т-ры процесса, степени пересыщения (переохлаждения) кристаллизующегося в-ва в среде, от совершенства подложки, чистоты ее пов-сти и др. условий кристаллизации. Для разных в-в и условий существует т. наз. эпитаксиальная т-ра, ниже к-рой нарастает только неориентированная пленка.
Эпитаксия обычно начинается с возникновения на подложке отд. кристалликов, к-рые срастаются (коалесцируют), образуя сплошную пленку (эпитаксиальную). На одной и той же подложке возможны разные типы нарастания, напр. [100](100) Au || [100](100)NaCl и [110](111)Au || [110](111)NaCl. Наблюдалась также эпитаксия на подложке, покрытой тонкой пленкой (неск. десятков нм) С, О, О2 и др., что можно объяснить реальной структурой кристалла подложки, влияющей на промежут. слой. Возможна эпитаксия на аморфной подложке, на к-рой создан кристаллографически симметричный микрорельеф (графоэпитаксия). Эпитаксиальные пленки выращивают методами жидкостной, газофазной и мол.-пучковой эпитаксии (см. Полупроводниковые материалы), вакуумным напылением и др.
Эпитаксию широко используют в микроэлектронике (транзисторы, интегральные схемы, светодиоды и др.), в квантовой электронике (многослойные полупроводниковые гетероструктуры, инжекц. лазеры), в устройствах интегральной оптики, в вычислит, технике (элементы памяти с цилиндрич. магнитными доменами) и т. п.

Лит.: Палатник Л. С, Папиров И. И., Ориентированная кристаллизация, М., 1964; их же, Эпитаксиальные пленки, М., 1971; Современная кристаллография, т. 3, М., 1980. См. также лит. при ст. Напыление вакуумное, Планарная технология, Химическое осаждение из газовой фазы.

Е. И. Гиваргизов.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн