Наведено результати комплексних досліджень взаємного впливу мікромеханічних властивостей, морфології та структурної досконалості гомо- і гетероепітаксійних структур на основі арсеніда галію, вивчено умови їх отримання. Показано, що технологічні умови вирощування - температура процесу вирощування, орієнтація та структурна досконалість матеріалу підкладки, склад розчину під час рідкофазної епітаксії, тип і концентрація домішки мають вплив на мікромеханічні властивості отриманих структур. Вперше досліджено підкладки GaAs, леговані Si, які не мали дислокацій. Показано, що мікротвердість чутлива до ступеня компенсації носіїв заряду. Розроблено нову методику спостереження переміщення дислокацій у полі механічних напруг. За допомогою даної методики досліджено мікромеханічні властивості та напружений стан гетероструктур за наявністю сітки дислокацій невідповідності на гетеромежі (на прикладі Ge - GaAs), що виникає внаслідок розходжень параметрів кристалічних граток підкладки і шару, та показано, що розвиток деформації у гетероструктурі Ge - GaAs змінює свій напрямок після досягнення гетеромежі.

  Скачати повний текст

За результатами моделювання та досліження температурних полів і внутрішньої напруги у злитку GaAs розроблено тепловий вузол, що забезпечує врощування злитків GaAs зі зниженим вмістом структурних дефектів. На підставі аналізу літературних джерел визначено, що найважливішим етапом у досліженні виникнення термопластичних напруг і дислокацій під час вирощування монокристалів GaAs за LEC методом є аналіз поля термопружної напруги. Розроблено математичну модель, яка дозволяє визначити взаємозалежність геометричних параметрів елементів теплового візла ростової установки з кутовими коефіцієнтами теплових потоків випромінювання на елементарній поверхні злитка. Наведено модель і проведено експериментальні дослідження щодо визначення розподілу температур за поверхнею злитка, що дозволило вдосконалити конструкцію теплового вузла. З метою аналізу одержаних результатів розроблено експресну методику визначення та представлення ліній ізонапруги у площині пластини GaAs. Створено математичну модель і методику оптимізації геометричних параметрів теплового вузла, яка забезпечує необхідний температурний режим у зоні вирощування й охолодження злитка. Проведено розрахунки з оптимізації положення теплового екрана та вибрано його розміри та висоту розташування над рівнем герметизатора. За результатами досліджень розробленого вузла встановлено, що залишова напруга зменшилася у верхній частині злитка у 1,3 раза, у середній - у 1,5 раза, у нижній частині - у 1,3 раза. За експериментальними даними щодо контролю щільності дислокацій за довжиною вирощеного злитка на ростовій установці "Арсенід-1А" зроблено висновок, що вибрана схема розташування теплового екрана зумовлює зменшення щільності дислокацій у верхній частині дослідженого злитка удвічі, у середній частині - у 1,6 раза, у нижній частині - у 1,6 раза.

  Скачати повний текст