Другие предметы \ Материаловедение

Взаимосвязь между внешне проявляющимися свойствами материалов и их внутренним строением, страница 8

и

ССЛЕДОВАНИЯ, направленные на создание структурных изменений совершенно иного вида, были предприняты в 1970 г. Л. Эсаки и Р. Тзу в Исследовательском центре Т. Уотсона фирмы IBM. Они попытались синтезировать «модулированную» структуру. Уже давно было известно, что во многих минералах и сплавах обнаруживаются так называемые длинноволновые химические модуляции: периодические дефекты или вариации, которые в кристаллических материалах накладываются на основную кристаллическую решетку. Эсаки и Т зу исходили из того, что если в полупроводниковом кристалле создать искусственную периодич-

К ОТКАЧИВАЮЩЕМУ

НАСОСУ

МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВАЯ ЭПИТАКСИЯ позволяет синтезировать такие неравновесные материалы, как сверхрешетки, в которых тонкие слои различных материалов поочередно осаждаются на подложку, имеющую примерно такую же периодичность атомов. Осажденные вещества испаряются в плавильных ячейках, похожих на маленькие печи. Пучки направляются на подложку, помещенную в камере со сверхвысоким вакуумом. Жидкий азот охлаждает поверхности, улавливает побочные испарения и способствует поддержанию вакуума. Приведенная схема установки упрощена. В реальных условиях она оснащается контрольно-измерительными приборами и средствами управления.

ность, на один или два порядка боль-

глей) и направляются на подложку,

шую, чем естественная постоянная

установленную на держателе, кото-

для данной решетки, то в результате

рый одновременно регулирует темпе-

должен получиться материал с новы-

ратуру подложки. Таким образом,

ми и, возможно, полезными электри-

эпитаксия состоит в ориентирован-

ческими и оптическими свойствами.

ном послойном наращивании матери-

За последние 15 лет было затрачено

алов, при котором каждый последую-

немало усилий на то, чтобы создать

щий слой стремится принять пример-

материалы       с модулированными

но такую же ориентацию решетки,

структурами и исследовать их свойст-

как и у лежащего ниже слоя. Другими

ва. Большинство исследований было

словами, имеет место модуляция, од-

выполнено с кристаллическими полу-

новременно и химическая, и структур-

проводниковыми «сверхрешетками»,

ная.

созданными из чередующихся тонких

    Характеристики       молекулярно-

пленок, или слоев, двух различных по-

лучевой эпитаксии исключительно

лупроводниковых материалов. Од-

удачно удовлетворяют тем строгим

ним из наиболее обнадеживающих

требованиям, которые предъявляют-

методов стала электронно-лучевая

ся к качественным полупроводнико-

эпитаксия, с помощью которой мож-

вым сверхрешеткам. Небольшая ско-

но осаждать чрезвычайно тонкие

рость роста кристаллической струк-

слои различных полупроводниковых

туры позволяет тщательно контроли-

материалов, как краску из пульвери-

ровать толщину каждого слоя. До-

затора. В камере со сверхвысоким ва-

вольно низкая температура, при кото-

кутумом пучки атомов или молекул

рой осуществляется осаждение, сво-

осаждаемых материалов испускаются

дит к минимуму взаимную диффузию

поочередно из плавильных ячеек (тит

двух материалов, и поэтому границы

раздела между ними резко очерчены. Наконец, благодаря тому, что структура растет в двух измерениях (плоскость на плоскость), оказывается возможным получать поверхности, гладкие почти с точностью до размера атома.

м
Скачать файл