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

4.2. Эпитаксиал плёнкалар олишнинг босқичлари
ўсиш кинетикаси

Юпқа плёнкалар ҳосил қилиш, аввал айтилгандек, имкони борича юқори вакуум шароитида (10^-6Па) амалга оширилади.

Фараз қилайликки, кремний монокристалининг юзасида кремний плёнкасини ҳосил қилиш керак бўлсин, бундай плёнка ҳосил қилиш учун асоснинг юзаси юқори даражада силлиқланади. Бунинг учун асос аввал шишада жилвирланади, кейин эса юмшоқ материал юзасида ҳар хил диаметрли зарраларга эга бўлган пасталар (гоя, олмос) ёрдамида жилоланади. Қўшимча равишда озгина электржилоланиши хам мумкин, кейин эса дистилланган сувда бир неча марта қайта-қайта қайнатилиб, спирт билан тозаланади ва юқори вакуумли қурилмага жойлаштирилади. Бундай қурилма тахминан қуйидаги қисмлардан ташкил топади: юқори
1 - ион тўп
2 – фотонлар дастасини ҳосил қилувчи қурилма
3 – электрон тўп
4 – вакуум ҳосил қилувчи тизим
5 – атом, молекулалар манбаи
6 – асос
7 – очиб-ёпиш қурилмаси
Электрон тўп ёрдамида юзанинг морфологияси ва кристалл тузилиши ўрганилади. Ион тўп ёрдамида эса юзага ионлар билан ишлов берилади ёки плёнка тузилиши ўрганилади. Атом ва молекулалар манбаи ёрдамида нишоннинг юзасида керакли материалнинг (масалан Si нинг) плёнкаси ҳосил қилинади. Айрим ҳолларда бу атом ва молекулалар ионлаштирилади. Асосга юқори вакуум (Р10^-6 Па) шароитида ишлов берилади, яъни имкон қадар у юқори ҳароратгача қиздирилади. Натижада юза қўшимчалардан тозаланади ва силлиқланади. Бу қиздириш водород оқими остида амалга оширилса, юза янада яхшироқ натижалар беради. Жуда тоза юзалар ҳосил қилиш учун айрим ҳолларда қиздириш жараёни юзаларга газ ионлари билан ишлов бериш билан навбатма-навбат олиб борилади. Бундай усуллар билан юзадаги нотекисликларнинг ўлчамлари 30-50Е гача келтирилади. Умуман, кремнийни олтингугуртдан мутлақо тозалаш мумкин (қайд қилувчи асбобларнинг имконияти қадар), углерод ва кислороддан эса тўла тозалаб бўлмайди. Асос билан бир қаторда манба ҳам юқори даражада тозаланади. Шундай тозалашлардан кейин манбалар ишга туширилади ва атомларнинг учиб чиқиш режимлари танланади. Манбадан учиб чиққан атомлар асоснинг юзига келиб ўтира бошлайди. Ўсиш жараёни тахминан қуйидагича рўй беради:
1) Асоснинг ҳар жой – ҳар жойига алоҳида атомлар келиб ўтиради (адсорбцияланади).
2) Асоснинг ҳар жойидаги алоҳида атомлар бир – бирига келиб қўшилиб, кичик тўпламлар ҳосил қилади ва буларнинг айримлари критик ўлчамгача катталашиб плёнка ҳосил қилиш марказлари бўлиб хизмат қилиши мумкин. Бунда уларнинг ўлчамлари 20-30 Е гача боради.
3) Кейинги атомлар келиб тушиши ва атрофдаги айрим атомларнинг келиб қўшилиши ҳисобига бу марказлар ёнига ва баландлиги бўйича критик ўлчамгача ўса бошлайди ва оролчалар ҳосил бўлади.
4) Ёнма – ён турган кичик оролчаларнинг қўшилиши натижасида ўлчами каттароқ бўлган оролчалар пайдо бўла бошлайди. Бу ҳодиса коалесценция деб аталади. Оролчалар кичик бўлган пайтда уларнинг кўриниши учбурчаксимон бўлади, улар катталашганда кўпинча олтибурчак кўринишига эга бўлади. Бу олтибурчакларнинг ўлчамлари тахминан 100 – 1000 Е бўлади. Оролчалар қўшилиши натижасида юзада бўш жойлар кўпаяди, чунки иккита кичик оролчанинг умумий юзи ҳар доим улар қўшилган кейинги юзадан катта бўлади.
5) Оролчаларнинг орасида янги марказлар ҳосил бўлиб, улар ҳам ўса бошлаши мумкин. Маълум вақтдан кейин ҳамма оролчалар бир-бирига чегарадош бўлиб қолади ва улар чегараларида каналлар ҳосил бўлади.
6) Каналлар ва очиқ қолган жойларга яна атомлар ўтира бошлайди ва иккиламча марказлар ҳосил бўлади, натижада нотекис бўлса ҳам узлуксиз плёнка ўса бошлайди.
Ю
T_1-3
қорида кўриб ўтилган босқичларнинг айримлари чизма тарзида 4.5 – расмда келтирилган. Пэшли ўсиш жараёнини 4 та босқичга ажратади: марказлар ва оролчалар тизимининг ҳосил





4.4-расм. Марказ ҳосил бўлиш тезлигининг ҳароратга сифатий боғланиши

бўлиши; оролчаларнинг ўсиши ва коалесценцияси (қўшилиши); каналларнинг вужудга келиши; узлуксиз плёнканинг ҳосил бўлиши.

Кўпинча бу плёнкалар поликристалл ҳолда бўлади. Улардаги оролчаларни йўқотиш учун “плёнка – асос” тизими юқори ҳароратгача қиздирилади.