Abstract

The problem of choosing the architecture of buffer layers is considered. This is typical problem faced when standard models of different heterostructures with a controlled level of mechanical stresses and low defect density in the bulk and at the layer boundaries are developed. It has been shown that the abovementioned characteristics depend on the quality of the initial substrate surface. They are also dependent on the substrate preparation procedure for epitaxy and the composition of the buffer layers. We note that the quality of the substrate surface is most objectively estimated from the bonding strength of the spliced plates. It has been also shown that if the bonding strength is below 107 Pa (this is the most frequent experimental value), the substrate surface is characterized by noticeable roughness. There are different contaminating elements and chemical compounds, clusters and dust particles, structural defects of different dimensionality on the substrate surface. In addition the substrate surface is restructured so that the «broken» bonds are brought closer to each other. The effect of the real substrate surface structure and the compatibility of the materials on the quality of the epitaxial film has been demonstrated. The analysis provided in this work shows the feasibility of growing a preliminary low−temperature (LT) underlying layer on the substrate for small lattice mismatch. Additional transition layers with changing component ratios in the composition or in the form of superlattices are required for largely differing lattice parameters.

Highlights

  • It has been shown that the abovementioned characteristics depend on the quality of the initial substrate surface

  • They are dependent on the substrate preparation procedure for epitaxy and the composition of the buffer layers

  • We note that the quality of the substrate surface is most objectively estimated from the bonding strength of the spliced plates

Read more

Summary

БУФЕРНЫЕ СЛОИ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ

Рассмотрена проблема выбора архитектуры буферных слоев при разработке типовых моделей различных гетероструктур с контролируемым уровнем механических напряжений и низкой плотностью дефектов в объеме и на границах слоев. Установлено, что эти характеристики зависят от качества поверхности исходных подложечных пластин, процедуры подготовки подложек к процессу эпитаксии, композиции буферных слоев. Что качество поверхности подложек наиболее объективно оценивается по величине прихвата непосредственно сращенных пластин. Показано влияние реальной структуры поверхности подложки и совместимости материалов на качество эпитаксиальной пленки. Построение рациональной архитектуры гетероструктуры, в частности ее пассивной части «подложка — буферный слой — канальный слой», позволяет существенно снизить или устранить отрицательное влияние механических напряжений на прогиб структур, вид структурных дефектов и, как следствие, добиться требуемых характеристик конечных изделий. Ниже на примере пластин полупроводниковых материалов, используемых в качестве подложек для эпитаксиальных структур, рассмотрены свойства реальных поверхностей. В работе [3] было отмечено, что этими параметрами определяется также и надежность конечных приборов, устойчивых к внешним воздействиям

Реальная поверхность подложки
Формирование буферного слоя переменного состава
Библиографический список
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call