Атомные процессы формирования функциональных наноразмерных германий-кремниевых структур на ультра-гладких поверхностях кремния

Проведены экспериментальные исследования физических закономерностей высокотемпературного массопереноса на ультрагладкой поверхности Si (111), а также зарождения 2D- и 3D-островков при осаждении Si и Ge. Определены значения коэффициента диффузии адатома Si, и получены оценки ряда энергетических параметров процессов на поверхности Si (111). Показано, что осаждение Ge при T > 830°C сопровождается не только интенсивной сублимацией атомов Ge с сингулярных террас поверхности Si (111), но и его постепенной диффузией в приповерхностные слои Si с выходом атомов Si на поверхность. Измерены зависимости ширины зоны обеднения по 2D- островкам W от скорости осаждения R вблизи моноатомных ступеней при осаждении субмонослойных покрытий Si при 650 - 750°C. Полученные зависимости W(R, T) соответствуют длине миграции подвижных кремниевых нанокластеров, а зависимости W(R), полученные при осаждении Ge, - диффузионно-лимитированной кинетике зарождения и размеру критического зародыша около пяти частиц. Зависимость концентрации 2D-островков N2D(R) свидетельствует о кинетически лимитированном встраивании адатомов в края 2D- островков. Экспериментально определено, что W вблизи моноатомных ступеней типов [1 1 −2] и [−1 −1 2] отличаются не более чем на 15%. Анализ экспериментальных значений концентрации 3D-островков после осаждения ≈4 БС Ge при 600°C указывает на возрастание длины поверхностной миграции Ge на поверхности Si (111) в отсутствие атомных ступеней.