Ў з б е к и с т о н р е с п у б л и к а с и Олий ва Ўрта махсус таълим вазирлиги Абу Райҳон Беруний номидаги

3.2. Қаттиқ фазали ва реактив эпитаксия

Қаттиқ фазали эпитаксия ҳам МНЭ каби ўта юқори вакуумда амалга оширилади. ҚФЭни учта босқичга ажратиш мумкин:

1. 
   асос юқори даражада аралашмалардан тозаланада ва юзаси силлиқланади, келиб ўтирадиган атомлар манбаи ҳам қиздириш йўли билан аралашмалардан тозаланади;
   
2. 
   хона ҳароратида (ёки паст ҳароратларда) асос юзасига керакли атомлар пуркалиб (ўтқазилиб) қатламлар ҳосил қилинади.
   
3. 
   асос секин-аста керакли ҳароратгача қиздирилади, бунда юзадаги қатлам атомлари асос ичига ва асосдаги атомлар қатлам ичига кириб боради, улар орасида кимёвий реакция юз беради ва бирикмалар ҳосил бўлади.
   

Шундай қилиб, ҚФЭда аввалига асоснинг юзига керакли атомлар (молекулалар) ўтқазилади, сўнг асос керакли ҳароратгача қиздириш йўли билан ўтқазилган атомлар ва асос атомлари аралаштирилиб юпқа эпитаксиал қатлам олинади.
ҚФЭда ҳосил бўладиган плёнканинг таркиби ва қалинлиги ўтказилаётган атомларнинг концентрациясига, ҳароратига ва маълум пайтгача вақтга боғлиқ бўлади.
ҚФЭ усулида керакли атомлар юзага ўтқазилиб, аморф плёнка ҳосил қилинади ва қиздириш натижасида плёнка-асос чегарасида атомларнинг бир-бирига аралашиб кетиб бирикма ҳосил бўлиши ва унинг кристалланиши рўй беради. Натижада янги таркибли эпитаксиал плёнка ҳосил бўлиши мумкин. Бу плёнканинг таркиби ва қалинлиги ўтқазилган атомларнинг концентрациясига, асос ҳароратига, юзага қандай монокристаллнинг қайси қирраси ориентацияланганлигига (йўналганлигига) ва сиртнинг тозалигига боғлиқ бўлади.
ҚФЭ усулини CoSi₂/Si(III) плёнкасини ҳосил қилиш жараёни орқали кўриб ўтамиз. ҚФЭ билан бундай плёнка ҳосил қилишнинг икки усули мавжуд. Биринчи усулга биноан Si нинг тоза юзасига Со атомларининг қатламлари хона ҳароратида ўтқазилади ва кейин қиздирила бошланади. Натижада Co ва Si атомлари аралашиб, бирикмалар ҳосил бўлади. Т=300 ^оС гача қиздирилганда CoSi₂ нинг полиаморф плёнкаси, Т=400-450 ^оС нинг поликристалл плёнкаси ва Т=500-550 ^оС - CoSi₂ нинг монокристалл плёнкаси ҳосил бўлади. Бу усулда ҳосил қилинган плёнкада қуйидаги нуқсонлар мавжуд: микротешиклар вужудга келади; юза нотекис ва кам зичликка эга бўлади; CoSi₂ нинг монокристали иккита ориентацияга эга бўлиши мумкин.
Иккинчи усулда Si(III) юзасига Co ва Si атомлари бир хил миқдорда кетма-кет ўтқазилади ва бу тизимни 400 ^оС қиздирилганда CoSi₂ эпитаксиал плёнкаси ҳосил бўлади. Бу плёнка атом даражасида силлиқ минимал микротешикларга (~10⁵ cм^-2) эга, текис ва бир хил таркибли мукаммал бўлади.
Айрим ҳолларда 2 ёки 3 компонентли плёнкалар олишда ҚФЭнинг бошқача усули ҳам қўлланилади. Масалан, кобалüт-кремний (CoSi₂) ҳосил қилиш учун кремнийнинг юзасида кремний плёнкаси ҳосил қилиниб, унинг юзасига кобалüт ўтқазилади, ёки кремнийнинг юзасига кобалüт ўтқазилиб, унинг юзасига кремний ўтқазилади, кейин керакли даражада қиздирилади.
Бу усул билан ҳосил қилинган плёнкада қуйидаги нуқсонлар вужудга келади:

1. 
   плёнкада ҳар хил каналлар ҳосил бўлиши мумкин;
   

б) плёнканинг ҳамма жойларида таркиб бир хил бўлмаслиги мумкин;
в) плёнка атомларининг аралашиб кетиши ҳисобига ҳосил бўлгани учун унинг қалинлигини тўғри назорат қилиш қийин; г) плёнканинг асос билан чегараси бир текис бўлмайди ва хоказо.
Қайси усул қўлланишидан қатъий назар ҚФЭ да қуйидаги камчиликлар мавжуд:
а) ҳароратни хона ҳароратидан секин-аста 500-600 ^оС гача ошириб бориш керак бўлади;
б) плёнка асос чегарасида атомларнинг аралашувида асос атомлари ҳам қатнашади.
Натижада ҳосил бўлаётган плёнка қалинлигини бошқариш ва назорат қилиш жуда қийин бўлади. Бу айниқса Si -CoSi₂–Si каби кўп қатламли тизимлар олиш имкониятларини чеклаб кўяди.
ҚФЭнинг хусусий ҳоли реактив эпитаксиядир (РЭ). Реактив эпитаксия деб асоснинг юзасига атомларнинг келиб ўтириши жараёнида асосни эпитаксиал плёнка ҳосил бўлиш ҳароратигача қиздириб туриш йўли билан асос ва келиб ўтирган модда атомлари бирикмасидан ташкил топган плёнка ҳосил қилиш жараёнига айтилади. Масалан, CoSi₂ олиш учун Co атомлари асос юзасига 600-650 ⁰С ҳароратда ўтқазилади. Бунда Со атомлари Si нинг ичига диффузия туфайли кириб боради ва CoSi₂ плёнкасини ҳосил қилади. Бу усулда кўпинча оролчали ўсиш кузатилади.