«Advances in Science and Technology» XVIII международная научно-практическая конференция 31 января 2019 Научно-издательский центр «Актуальность. Рф»

Список цитируемой литературы:
1. ГОСТ 0101 – 001 – 07. Эксплуатация и ремонт изделий военной техники. Термины и определения.
М.: Госстандарт, 2007. 35 с.
WORK ON SUPPORTING MOTOR TECHNOLOGY IN THE ESTABLISHED DEGREE OF
READINESS TO USE IN THE TERRITORIAL ORGANIZATION OF ROSGVARDIA
Bakhishev N. M.
Military Academy of Material and Technical Support named after General of the Army A. Khrulev, St.
Petersburg, Russia
This article discusses the features of the organization of work on maintaining automotive
vehicles in the established degree of readiness for use.
Keywords: automotive equipment, territorial body of the Russian Guard, management bodies,
technical support
62

---

УДК 621.315.592
ОСОБЕННОСТИ MOCVD ЭПИТАКСИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР В
РЕЖИМЕ КОНВЕКТИВНОЙ ДИФФУЗИИ
Болдыревский П. Б., Ревин М. В., Филатов Д. О.
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород,
Россия
Рассмотрены условия протекания процесса конвективной диффузии и особенности влия-
ния газодинамических факторов при MOCVD эпитаксии полупроводниковых структур.
Ключевые слова: газофазная эпитаксия, полупроводниковые материалы А3В5, слоисто–
ступенчатый механизм роста
Газофазная эпитаксия с использованием металлоорганических соединений (МОС) и гид-
ридов в качестве исходных веществ (MOCVD – Metalorganic Chemical Vapor Deposition), явля-
ется основным технологическим процессом формирования нано–гетероструктур полупровод-
никовых соединений А
3
В
5
, перспективных материалов СВЧ– и оптоэлектроники [1–3]. В целом,
основные кинетические характеристики MOCVD эпитаксии полупроводниковых материалов
А
3
В
5
и тройных твердых растворов достаточно хорошо изучены, что обеспечивает их промыш-
ленное применение. Однако повышение характеристик современных полупроводниковых при-
боров определяет необходимость уточнения и развития конструкторско–технологических
возможностей MOCVD эпитаксиальных процессов.
Эпитаксиальное наращивание полупроводниковых слоев проводили на модернизирован-
ной установке исследовательского типа Epiquip VP502- RP (Швеция), снабженной горизонталь-
ной реакционной камерой и индукционным нагревом вращающегося дискового подлож-
кодержателя. Использовались стандартные подложки GaAs диаметром два дюйма с кристал-
лографической ориентацией (100), разориентированные на 2 ° к (110). Превышение концентра-
ции арсина в потоке газовой смеси составляло СAsH
3
/CМОС≈ 40. Перед началом процесса оса-
ждения проводили отжиг подложек в реакционной камере при температуре эпитаксии 620℃ в
атмосфере газа–носителя (водород) и арсина (AsH3) в течение 5 мин. Экспериментальные
образцы толщиной 10÷ 100 нм получали при общем пониженном на порядок давлении в газовой
фазе реакционной камеры (p = 104 Pa), что соответствует основным режимам получения при-
борных структур. Эпитаксиальные слои твердых растворов выращивали на поверхности буфер-
ных слоев GaAs. Скорость роста составляла 0,5 нм/с. Общее кристаллоструктурное
совершенство эпитаксиальных слов и состав твердых растворов определялись методом двух-
кристальной рентгеновской дифрактометрии. Для исследования морфологии поверхности
гомо– и гетероэпитаксиальных слоев использовали методы растровой электронной и атомно–
силовой микроскопии (АСМ)[4].
Высокая управляемость и достаточная степень автоматизации технологических процессов
MOCVD эпитаксии достигается в режиме осаждения слоев в условиях конвективной диффузии
ростовых веществ к поверхности подложки, расположенной на вращающемся дисковом под-
ложкодержателе. Характерными признаками режима конвективной диффузии являются — сла-
бая зависимость скорости роста слоев от основных кристаллографических ориентаций подлож-
ки и температуры эпитаксии при изменении на 100÷ 120℃ ; линейнаязависимость скорости ро-
ста от концентрации МОС в потоке газовой смеси и ее соответствующее увеличение при воз-
растании частоты вращения подложкодержателя [5]. Скорость эпитаксиального роста (V) слоев
твердых растворов GaAl As может быть описана выражением:
V =k
1
C
ТМГ
+
k
2
C
ТМА
,
63

---

где C
тмг
и C
тма
— концентрации триметилгаллия и триметилалюминия в потоке газовой
смеси, соответственно; k
1
и k
2
— кинетические коэффициенты, зависящие от коэффициентов
диффузии и газодинамических факторов технологического процесса.
Основными газодинамическими факторами, формирующими диффузионный слой в зоне
осаждения эпитаксиальных слоев, являются, линейная скорость потока газовой смеси и частота
вращения дискового подложкодержателя.
На рис.1 приведены зависимости скорости эпитаксиального роста GaAs от частоты
вращения дискового подложкодержателя. Расхождение расчетных [6,7] и экспериментальных
(точки) данных в области относительно низких частот вращения можно объяснить проявлением
эффекта обтекания газовым потоком плоской пластины подложкодержателя [8].
Рисунок 1. Зависимость скорости эпитаксиального роста V от частоты вращения
подложкодержателя ω
Для данной эпитаксиальной системы наиболее оптимальная область частот вращения
составляет 60÷ 100 об/мин. При этом, согласно АСМ измерениям, наблюдается слоисто–ступен-
чатый механизм роста с образованием регулярной системы монослойных ступеней и, соответ-
ственно, достаточно высокие структурно–морфологические характеристики эпитаксиальных
слоев. Высокотемпературная (950 – 1200 ℃) MOCVD эпитаксия нитридных структур также
реализуется в режиме конвективной диффузии, где возможны проявления эффектов естествен-
ной конвекции и термодиффузии [9].