Эпитаксия из паровой фазы гидридов
Эпитаксия — это закономерное нарастание одного кристаллического материала на другой (от греч. επι — на и ταξισ — упорядоченность), т.е. ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого (подложки). Строго говоря, рост всех кристаллов можно назвать эпитаксиальным: каждый последующий слой имеет ту же ориентировку, что и предыдущий. Различают гетероэпитаксию, когда вещества подложки и нарастающего кристалла различны (процесс возможен только для химически не взаимодействующих веществ), и гомоэпитаксию, когда они одинаковы. Ориентированный рост кристалла внутри объёма другого называется эндотаксией.Эпитаксия особенно легко осуществляется, если разность постоянных решёток не превышает 10 %. При больших расхождениях сопрягаются наиболее плотноупакованные плоскости и направления. При этом часть плоскостей одной из решёток не имеет продолжения в другой; края таких оборванных плоскостей образуют дислокации несоответствия.
Эпитаксия происходит таким образом, чтобы суммарная энергия границы, состоящей из участков подложка-кристалл, кристалл-среда и подложка-среда, была минимальной.
Осаждение металлорганических соединений из газообразной фазы (анг. Metalorganic chemical vapour deposition) — метод эпитаксиального роста материалов, особенно полупроводников путём термического разложения (пиролиз) из органических газов, содержащих необходимые химические элементы. Например, арсенид галлия выращивают на подложки с использованием в реакторе триметилгаллия ((CH3)3Ga) и трифенилмышьяка (C6H5)3As). Сам термин предложил в статье основоположник метода Гарольд Манасевит в 1968 году.[1] В отличие от молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) рост происходит не в вакууме, а в присутствии газа при умеренном давлении (от 2 до 100 кПа).
Компоненты реактора
* Реактором называют камеру, сделанную из материала, который химически инертен по отношению к используемым химическим соединениям. Он должен выдерживать высокую температуру. Часто используют специальные стёкла. Сама подложка расположена на подложкодержателе с контролем температуры. Он также сделан из материалов стойких к химическим веществам используемым в процессе (например, иногда используют графит).
* Впуск газа и включающая система. Газ вводится через сопло (анг. 'bubblers'). В сопле газ носитель (обычно азот или водород) продувается через металлорганическую жидкость, и уносит часть металлорганических паров, которые транспортируются до реактора. Количество паров переносимых в реактор зависит от скорости потока газа носителя и температуры сопла.
* система поддержки давления
* Выпуск газа и очистительная система. Токсические отходы производства должны быть сжижены или переведены в твёрдую фазу для последующей повторного использования или утилизации. Идеально процесс производства строится с минимизацией траты продуктов.