Хлоридно-гидридная эпитаксия - основной газофазный метод получения слоев для функциональных гомо- и гетероструктур для микро- и оптоэлектроники. На сегодняшний день для получения наногетероструктур применяется МОС-гидридная и молекулярная эпитаксия, развивается метод молекулярного наслаивания. Появление новых материалов требует длительной разработки оптимальных технологических условий их получения и создания математических, физических и других принципов моделирования этих процессов. Хлоридно-гидридный метод продолжает совершенствоваться и для получения относительно толстых слоев функциональных гетероструктур. В работе изложены основы физико-хими-ческого моделирования на примере хлоридно-гидридной эпитаксии. Рассмотрена физико-химическая модель изменения технологических режимов газофазной эпитаксии различных соединений в соответственных условиях, при которых получаются соединения с одинаковой степенью разупорядочения. Выведены уравнения, позволяющие с использованием хорошо разработанной технологии какого-либо материала спрогнозировать условия эпитаксии других материалов однотипной группы. Полученные закономерности можно применять для оптимизации хлоридно-гидридного процесса эпитаксии фосфида галлия и твердых растворов на его основе. Рассчитанные условия эпитаксии нитрида галлия хорошо совпадают с условиями реальных технологических разработок других авторов.
1. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. – М.: Физмат-лит, 2007. – 416 с.
2. Гетероструктуры метаморфных GaInAs-фотопреобразователей, полученные методом МОС-гид-ридной эпитаксии на подложках GaAs / С.А. Минтаиров, В.М. Емельянов, Д.В. Рыбальченко и др. // Физика и техника полупроводников. – 2016. – Т. 50. – Вып. 4. – С. 525–530.
3. Малыгин А.А. Нанотехнология молекулярного наслаивания (обзор) // Рос-сийские нанотехнологии. – 2007. – Т. 2. – № 3–4. – С. 87.
4. Дорфман В.Ф. Газофазная металлургия полупроводников. – М.: Металлур-гия, 1974. – 191 с.
5. Дорфман В.Ф. Микрометаллургия в микроэлектронике. – М.: Металлур-гия,1978. – 272 с.
6. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупро-водников. – М.: Высшая школа,1973. – 656 с.
7. Карапетьянц М.Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств веществ. – М.: Наука,1965. – 421 с.
8. Вигдорович Е.Н., Вигдорович Н.Л. Микротвердость твердых растворов GaAsP // Журнал электронная техника. Сер. Материалы. – 1987. – Вып.1. – С. 65–66.
9. Детекторы на основе VPE-GaAs, компенсированного хромом / М.Д. Вилисо-ва, Е.П. Другова, И.Ю. Полтавец и др. // Электронная промышленность. – 2002. – Вып. 2/3. – С. 53–55.
10. Влияние ориентации подложки на анизотропию скорости латерального рос-та GaAs в хлоридной газотранспортной системе / С.Ю. Владимирова, И.В. Ивонин, Л.Г. Лаврентьева и др. // Кристаллография. – 1996. – Т. 41. – № 5. – С. 932 – 934.
11. Стрельченко С.С., Козлов Н.Ю. Термодинамическая модель легирования арсенида галлия бериллием в хлоридно-гидридной газофазной эпитаксии // Элек-тронный журнал: Наука, Техника и Образование. – 2015. – № 4 (4). – С. 183–190.
12. Стрельченко С.С., Лебедев В.В. Соединения AIIIBV: справочник. – М.: Ме-таллургия, 1984. – 144 с.
13. Егоров А.Ю., Егоров А.Ю. , Крыжановская Н.В., Соболев М.С. Оптические свойства квантоворазмерных гетероструктур на основе твердых растворов GaPxNyAs1–x–y // ФТП. – 2011. – Т. 45. – С. 1209–1213.
14. Крыжановская Н.В., Егоров А.Ю., Пирогов Е.В., Соболев М.С. Оптические свойства четверных полупроводниковых твердых растворов GaNxAsyP1–x–y // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2012. – Т. 6. – С. 19–22.
15. Соболев М.С. Гетероэпитаксия упругонапряженных, упругокомпенсиро-ванных и метаморфных слоев твердых растворов А3В5: дис. ... канд. физ.-мат. наук. – СПб., 2015. – 170 с.
16. Матешев И., Муленкова А., Туркин А., Шамков К. Обзор новых светоди-одных продуктов // Полупроводниковая светотехника. – 2013. – №5. – С. 30–32.
17. Оптические свойства толстых слоев нитрида галлия, выращенных хлорид-гидридной эпитаксией на структурированных подложках / М.Г. Мынбаева, А.И. Печников, А.Н. Смирнов и др. // Физика и механика материалов. – 2016. – Т. 29. – №1. – С. 24–31.
18. Пластины кристаллического GaN большой площади / М.Г. Мынбаева, А.И. Печников, А.А. Ситникова и др. // Письма в ЖТФ. – 2015. – Т. 41. – Вып. 5. – С. 84–90.
19. Bougrov V.E., Kovsh A.R., Odnoblyudov M.A., Romanov A.E. High quality GaN substrates for modern LED technology // LED Professional Review. – 2010. – Iss. 18. – P. 42–49.
20. Ковш А., Николаев В., Одноблюдов М., Романов А. Высококачественные подложки GaN для современной светодиодной индустрии // Полупроводниковая светотехника. – 2011. – № 5. – С. 30–33.
21. Effect of nano–column properties on self-separation of thick GaN layers grown by HVPE / V.I. Nikolaev, A.A. Golovatenko, M.G. Mynbaeva et al. // Physica Status Solidi С. – 2014. – Vol. 11. – Iss. 3–4. – P. 502–504.
22. Толстые эпитаксиальные слои нитрида галлия на кремниевой подложке / Ш.Ш. Шарофидинов, А.А. Головатенко, И.П. Никитина и др. // Физика и меха-ника материалов. – 2015. – Т. 22. – Вып. 1. – С. 53–58.
23. Светоизлучающие р–n-структуры, выращенные хлорид-гидридной эпитак-сией на структурированных подложках GaN/Al2O3 / М.Г. Мынбаева, А.И. Печни-ков, Ш.Ш. Шарофидинов и др. // Физика и механика материалов. – 2015. – Т. 22. – Вып. 1. – С. 30–38.
24. Thick gan layers on silicon substrate / V. Nikolaev, A. Golovatenko, M. Mynbaeva et al. // Physica Status Solidi C. – 2014. – Vol. 11. – P. 624.