Физико-технологические основы роста напряженных наногетероструктур и нанодиагностика квантово-размерных структур на основе кремния и германия

Цель: развитие механизмов самоформирования и нанодиагностика квантово-размерных структур на основе кремния и германия.Проведены исследования роста соединений SiSn с содержанием Sn 10 - 35%. Изучены морфология и структура поверхности слоев SiSn, и составлена кинетическая диаграмма морфологического состояния пленок SiSn в диапазоне температур 150 - 450°С. Выращены многослойные периодические структуры SiSn/Si с псевдоморфными монокристаллическими слоями SiSn с содержанием Sn 10 - 25%. По кривым дифракционного отражения определены параметр решетки, состав SiSn и период в многослойной периодической структуре.Показано, что при определенных условиях в гетероструктурах (ГС) типа Ge/GeSi, напряженный буфер/Si (001) может происходить обратный процесс, а именно: разбегание двух 60º-ных дислокаций, ранее образовавших дислокацию ломеровского типа, т.е. расщепление. Предполагается, что движущей силой, способствующей разделению L-дислокаций на две 60º-ные, являются напряжения, сохраненные в буферном слое GeSi. После отжига ГС при температурах 600 - 700°С происходит разделение исходной сетки на две путем миграции части L-дислокаций в границу GeSi/Si. При взаимодействии аммиака с атомарно-чистой поверхностью Si (111)-7х7 обнаружены десорбция атомов Si с поверхности, модификация структуры Si (111)-7х7 без изменения периодичности и формирование поверхностных структур, индуцированных атомами азота. Морфология поверхности после экспозиции NH₃ сильно зависит от скорости охлаждения. Для полупроводниковой гетеросистемы с границей раздела (013) выполнен теоретический анализ квазиравновесного процесса релаксации напряжений несоответствия. На начальной стадии формируются семейства дислокаций ДН1 и ДН2, которым соответствует минимальная критическая толщина начала релаксационного процесса hк1 = hк2. Процесс сопровождается увеличением поля сдвиговых напряжений и перераспределением равновесных толщин.