Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………. 4
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………… 6
1.1. Ge/Si гетероструктуры с квантовыми точками…………………………….. 6
1.2. Самоорганизующийся рост Ge/Si (001)………………………………………. 9
1.3. Фундаментальные предпосылки…………………………………………………. 11
1.4. Рост и особенности упорядочения………………………………………………. 14
1.4.1. Поверхность кремния (100)………………………………………………… 14
1.4.2. Эффекты самоорганизации…………………………………………………. 15
1.4.3. Размеры и плотность островков………………………………………….. 17
1.5. Цель работы……………………………………………………………………………… 18
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ РОСТА И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ КВАНТОВЫХ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР GE/SI……… 19
2.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия………………………………………………… 19
2.1.1. Кинетика поверхностных процессов при эпитаксиальном росте 20
2.1.2. Механизмы роста эпитаксиальных пленок…………………………… 21
2.2. Метод дифракции быстрых электронов………………………………………. 24
2.3. Экспериментальная часть…………………………………………………………… 28
2.3.1. Электронно-лучевой испаритель………………………………………… 30
2.3.2. Дифрактометр быстрых электронов……………………………………. 31
2.3.3. Кварцевый измеритель толщины………………………………………… 32
2.4. Результаты экспериментов и их анализ……………………………………….. 33
ОХРАНА ТРУДА……………………………………………………………………………… 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………… 46
С физикой тонких пленок связаны достижения и перспективы дальнейшего развития микроэлектроники, оптики, приборостроения и других отраслей новой техники. Успехи в этой области стали возможны благодаря использованию управляемого эпитаксиального выращивания тонких слоев полупроводников, металлов и диэлектриков в вакууме из различных сред.
Сейчас очень трудно представить современную физику твердого тела без полупроводниковых гетероструктур. Если возможность управления типом проводимости полупроводника с помощью легирования различными примесями и идея инжекции неравновесных носителей заряда были теми семенами, из которых выросла полупроводниковая электроника, то гетероструктуры дают возможность решить значительно более общую проблему управления фундаментальными параметрами в полупроводниковых кристаллах и приборах: шириной запрещенной зоны, эффективными массами носителей и их подвижностями, показателем преломления, электронным энергетическим спектром и т. д.
Полупроводниковые гетероструктуры и, особенно, двойные гетероструктуры, включая квантовые ямы, проволоки (КП) и точки (КТ), являются сегодня предметом исследований 2/3 исследовательских групп в области физики полупроводников. Наиболее многообещающим методом формирования упорядоченных массивов КП и КТ является метод, использующий явление самоорганизации на кристаллических поверхностях. Релаксация упругих напряжений, в случаях роста на рассогласованных по параметру решетки материалах, может приводить к формированию упорядоченных массивов КТ.
Взрыв интереса к данной области связан с необходимостью получения полупроводниковых наноструктур с размерами в диапазоне нескольких нанометров, чтобы обеспечить энергетические зазоры между подуровнями электронов и дырок порядка нескольких kT при комнатной температуре. А спонтанное упорядочение наноструктур позволяет получать включения узкозонных полупроводников в широкозонной матрице и тем самым создавать локализующий потенциал для носителей тока. Явления спонтанного возникновения наноструктур создают основу для новой технологии получения упорядоченных массивов квантовых проволок и квантовых точек – базу для опто- и микроэлектроники нового поколения.
В ходе бакалаврской работы была проделана следующая работа:
Отработана технология роста гетероструктур Ge на GeSi и получена зависимость плотности островков Ge от толщины пленки.
На основании исследований, по росту Ge на слое твердого раствора GeSi в диапазоне температур 300-700 °С, получен массив квантовых точек высокой плотности с однородностью до 10 %.
Путем отжига смачивающего слоя Ge получен массив нанонитей с длинной больше 200 нм.
Получен массив структур в виде четырех наноколодцев, называемых “quantum fortress”.
