WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

d Для AlGaAs с содержанием AlAs 30% диффузионная где V — скорость осаждения материала в МС/с. Задлина адатома в среднем равна 30% от таковой для висящая от длины НВ функция g0() при сделанных чистого GaAs [23]. Поэтому для исследуемых диаметров предположениях имеет вид НВ всегда можно считать <0.05 и f () 1. Что касается зависимости от длины НВ, то мы имеем случай ccg0() =. (22) 1 для низких НВ и 1 для самых высоких НВ ( + ) cosh +(1 + ) sinh в несколько микрометров. Далее учтем, что при МПЭ, в отличие от ГФЭ, пересыщение газообразной среды Выражение (21) отвечает чисто диффузионному меобычно достаточно велико (порядка нескольких десят- ханизму роста НВ и по виду совпадает с формулой ков). Считая в формуле (19) для оценки коэффициен- модели ДН, однако содержит зависимость g0() другота c0 s l, получим c0 xeq/eq, где eq —равновес- го типа. Зависимости VL(d) при различных значениях ная заполненность адатомами поверхности кристалла. приведены на рис. 6. Очевидно, при ( + ) Принимая для оценки xeq 0.1 и eq (10-4-10-5), g0 cc0/( + ) и скорость роста НВ не зависит от получаем c0 (103-104). В тех же предположениях его длины. Формулы (21) и (22) также показывают, коэффициент c в (19) при D f 10 мкм и R0 5нм что при c0 1 скорость роста тонких вискеров может f будет (0.1-1). Ввиду (17) следует, что при длине намного превосходить скорость осаждения материала на НВ, много меньшей или сопоставимой с диффузионной поверхность.

длиной адатома ( 1 или 1), g0 > g1 или даже Численные расчеты зависимостей V (D) проводились g0 = c0g1 g1. Тогда из (16) можно заключить, что для на основе модельных уравнений (13), (15)–(18). Длина всех диаметров U > 1. Из (17) очевидно, что при вискера рассчитывалась путем интегрирования скорости d U независимо от, а при d 0 и 0 роста по времени. Полученные расчетные значения L U c0( + 1). При этом можно утверждать, что при различных D сравнивались с экспериментальными для всех d, существенно превосходящих минимальный результатами для образцов 1 и 2. Расчетные значения падиаметр dmin (соответствующий обращению в нуль ско- раметров были следующие: образец 1 — = 25, a = 10, рости роста [18]), решение (13) удовлетворяет условию b = 105, c = 0.1, c0 = 103, R0 = 3нм, D f = 6мкм, f 6 Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 594 Г.Э. Цырлин, В.Г. Дубровский, Н.В. Сибирев, И.П. Сошников, Ю.Б. Самсоненко...

V0 = 0.007 нм/с, = = 0.4; образец 2 — = 35, [9] L. Schubert, P. Werner, N.D. Zakharov, G. Gerth, F.M. Kolb, L. Long, U. Gsele, T.Y. Tan. Appl. Phys. Lett., 84, c = 0.08, D f = 1.8 мкм, остальные параметры те же.

f (2004).

Время роста равнялось 2800 с для образца 1 и 1700 с для [10] А.А. Тонких, Г.Э. Цырлин, Ю.Б. Самсоненко, И.П. Сошниобразца 2. Расчетные зависимости L(D), представленные ков, В.М. Устинов. ФТП, 38 (10), 1256 (2004).

сплошными кривыми на рис. 3 и 4, достаточно хорошо [11] V.G. Dubrovskii, I.P. Soshnikov, G.E. Cirlin, A.A. Tonkikh, согласуются с экспериментальными.

Yu.B. Samsonenko, N.V. Sibirev, V.M. Ustinov. Phys. Status Solidi (B), 241 (7), R30 (2004).

[12] A.Y. Cho, J.R. Arthur. Progr. Sol. St. Chem., 10, 157 (1975).

4. Заключение [13] R.S. Wagner, W.C. Ellis. Appl. Phys. Lett., 4 (5), 89 (1964).

[14] Е.И. Гиваргизов. Рост нитевидных и пластинчатых Таким образом, в работе показано, что при выкристаллов из пара (М., Наука, 1977).

ращивании НВ GaAs и AlGaAs методом МПЭ на [15] D.N. Mcllroy, A. Alkhateeb, D. Zhang, D.E. Aston, подложках GaAs (111)B, активированных золотом, при A.C. Marcy, M.G. Norton. J. Phys.: Condens. Matter, 16, Rописанных условиях эксперимента доминирует диффузи(2004).

онный механизм роста. Экпериментальная зависимость [16] Е.И. Гиваргизов, А.А. Чернов. Кристаллография, 18, скорости роста НВ от диаметра представляет собой (1973).

[17] Н.В. Сибирев, В.Г. Дубровский. Письма ЖТФ, 30 (18), убывающую функцию, что качественно отличает ее от (2004).

аналогичной зависимости в случае механизма роста [18] В.Г. Дубровский, Н.В. Сибирев, Г.Э. Цырлин. Письма ПЖК. Отметим, что полученные нами ранее результаЖТФ, 30 (16), 41 (2004).

ты [10,11,17,18], наряду с изложенными выше, свиде[19] V.G. Dubrovskii, N.V. Cibirev. Phys. Rev. E, 70 (3), 031 тельствуют о возможности реализации как механизма (2004).

ПЖК, так и диффузионного механизма роста при МПЭ, [20] W. Dittmar, K. Neumann. In: Growth and perfection of а также комбинированных режимов роста в зависимости crystals, ed. by R.H. Doremus, B.W. Roberts, D. Turnball and от условий эксперимента. Предложена теоретическая N.Y. John (Wiley, 1958) p. 121.

модель, объединяющая механизм ПЖК и диффузионный [21] W. Dittmar, K. Neumann. Z. Elektrochem., 64, 297 (1960).

механизм роста НВ, которая содержит чисто диффу- [22] А.А. Чернов, Е.И. Гиваргизов, Х.С. Багдасаров, В.А. Куззионную зависимость L(D) как предельный случай и нецов, Л.Н. Демьянец, А.Н. Лобачев. Современная кристаллография, т. 3: Образование кристаллов (М., Наудает удовлетворительное описание полученных в работе ка, 1980).

экспериментальных результатов.

[23] S. Koshiba, Y. Nakamura, M. Tsuchiya, H. Noge, H. Kano, Авторы выражают свою признательность В.М. Бусову Y. Nagamune, T. Noda, H. Sakaki. J. Appl. Phys., 76 (7), и С.И. Трошкову за проведенные РЭМ-исследования (1994).

и В.П. Улину за помощь при подготовке подложек [24] T. Takebe, M. Fujii, T. Yamamoto, K. Fujita, T. Watanabe.

J. Appl. Phys., 81 (11), 7273 (1997).

GaAs (111)B.

Редактор Л.В. Шаронова Данная работа выполнена при частичной финансовой поддержке научными программами Министерства промышленности, науки и технологии РФ и РФФИ (грант A diffusional mechanism of GaAs № 05-02-16495). Г.Э. Цырлин выражает благодарность and AlGaAs nanowhiskers in method фонду Гумбольдта (Германия), А.А. Тонких выражает of molecular-beam epitaxy благодарность Deutsche Forschungsgemeinschaft.

G.E. Cirlin†, V.G. Dubrovskii†, N.V. Sibirev†, I.P. Soshnikov†, Yu.B. Samsonenko†, A.A. Tonkikh†, Список литературы V.M. Ustinov† Institute for Analytical Instrumentation, [1] K. Hiruma, M. Yazawa, T. Katsuyama, K. Ogawa, K. HaraRussian Academy of Science, guchi, M. Koguchi. J. Appl. Phys., 77 (2), 447 (1995).

190103 St. Petersburg, Russia [2] X. Duan, J. Wang, C.M. Lieber. Appl. Phys. Lett., 76 (9), + (2000). Ioffe Physicotechnical Institute, [3] Y. Cui, C.M. Lieber. Science, 91, 851 (2000).

Russian Academy of Sciences, [4] K. Haraguchi, T. Katsuyama, K. Hiruma, K. Ogawa. Appl.

194021 St. Petersburg, Russia Phys. Lett., 60, 745 (1992).

[5] B.J. Ohlsson, M.T. Bjrk, M.H. Magnusson, K. Deppert, L. Samuelson. Appl. Phys. Lett., 79 (20), 3335 (2001).

[6] T.I. Kamins, X. Li, R. Stanley Williams. Appl. Phys. Lett., 82, 263 (2003).

[7] J. Westwater, D.P. Gosain, S. Tomiya, S. Usui, H. Ruda. J. Vac.

Sci. Technol. B, 15, 554 (1997).

[8] Y. Huang, X. Duan, Y. Cui, L.J. Lauhon, K.-H. Kim, C.M. Lieber. Science, 294, 1313 (2001).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.