Способ получения тонких монокристаллических пленок
Изобретение относится к получению тонких монокристаллических пленок, может быть использовано в микроэлектронике для получения твердотельных радиоэлектронных устройств и обеспечивает получение пленок оксидов совершенной структуры и заданной ориентации. Способ включает плавление поликристаллической подложки и насыщение расплава кислородом до концентрации , превышающей его растворимость в твердой фазе. Затем на расплав подают электронный луч под углом, не превышающим критического угла аксиального каналирования выращиваемого оксида. Охлаждение ведут со скоростью, обеспечивающей рост пленки на поверхности расплава. Получены на медной подложке пленки Си20 толщиной до 2 нм. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 30 В 13/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4464962/26 (22) 22.07.88 (46) 15.11.91. Бюл. N. .42 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) А.B.Ëàâðîâ, M.À.Ñïèðèäîíoâ и С.И.Попель (53) 621.315.592(088.8) (56) Заявка Японии N 61-9278, кл, С 30 B
13/06, 1986, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к получению тонких монокристаллических пленок, может быть использовано в микроэлектронике для
Изобретение относится к получению тонких монокристаллических пленок и может быть использовано в микроэлектронике для получения твердотельных радиоэлектронных устройств.
Цель изобретения — получение пленок оксидов совершенной структуры и заданной ориентации.
Пример 1, При получении пленки куприта Сц20 используют устройство, размещенное в электронном микроскопе
УЭВМ-100К на месте селекторной диафрагмы. Чистую медь в количестве 3 — 5 г помещают в ячейку. устройства, после чего ее расплавляют (T. пл, 1356 К) и нагревают до (T) 1500 K. Затем проводят насыщение расплава кислородом до концентрации 0,015 мол.% и ри повышении парциального давления кислорода в рабочем объеме до 10 Па.
После изотермической выдержки, необходимой для установления равновесия по кислороду, на поверхность расплава направляют электронный луч (ускоряющее
„„. Ы „„1691432 А1 получения твердотельных радиоэлектронных устройств и обеспечивает получение пленок оксидов совершенной структуры и заданной ориентации, Способ включает плавление поликристаллической подложки и насыщение расплава кислородом до концентрации, превышающей его растворимость в твердой фазе. Затем на расплав подают электронный луч под углом, не превышающим критического угла аксиального каналировэния выращиваемого оксида. Охлаждение ведут со скоростью, обеспечивающей рост пленки на поверхности расплава. Получены нэ медной подложке пленки CuzO толщиной до 2 нм. 3 ил. напряжение 50 кВ, сила тока в пучке 125 мА, диаметр пучка 50 мкм) под углом, меньшим критического угла аксиального каналирования CuzO, порядка 40. При охлаждении расплава со скоростью 1 К/с, обеспечивающей послойный рост оксидной пленки, на месте падения луча на поверхность формируется высокосовершенный монокристалл куприта, рассеиваясь на котором, электроны формируют дифракционную картину, состоящую из непрерывных узких полос, свидетельствующих о наличии пакета плоскостей оксида, толщиной до 2,0 нм.
На фиг. 1 представлена электронограмма на отражение от поликристаллической поверхности меди; а на фиг. 2 — то же, от полученной пленки CuzO; на фиг. 3 — электронограмма.
Пример 2. По методике примера 1 получен монокристалл германия на поверхности германия. Высокое качество кристалла подтверждается не только наличием тонких полос на электронограмме, но и Ки1691432
glori p /»
V Составитель В,Везбародава Техред М,МОргентал Корректор M.Øàpýøè Редактор М.Петрова Заказ 3908 гираж Подпис.нае ВНИИПИ Государстве ного камлтета по изобретениям >л открытиям при ГКНТ СССР ".13035, Москва, Ж-35 . -аушская наб„4!5 ПроизВОдстВенно-излательскл!л комбинат Пате п-", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 кучи-линиями, указываю,vlMvi на ориентацию атомных цепочек Kpi <:талла вдоль пучка, Существенные отличи . Предлагаемого способа Обусловлены ориентирующим воздействием электромагнитного поля летя1 щих электронов на рост агомных цепочек зарождающегося кристалла, При скользяих углах падения луча на поверхность, еньших некоторого критического значеия, формирование рас.гущего кристалла пределяется эффектом аксиального каналирования. При этом цепочки атомов растущего кристалла вытягиваются вдоль направления пучка электронов, при котором электроны не испытывают стогкновений с атомными цепочками и импульс IicKop8HHbl>< частиц пОчти:,8 меняется. НВ ичие эффекта каналировзнЙя подтвержда)тся появлением Кикучи-лv::-ièé на люоресцентном акраче микроскога. В с-Сутствие эпитаксии этст механизм оказываЬт основное воздействие на ориентацию кристаллов, Предлагаемый способ получения монокристаллов на поверхности металлической матрицы дает следующие преимушества по Сравнению с известными способами: возможность полученля монокристалла В Виде тОнкой пленки с заданной орие.:- та Ци8Й; возмо>кность получения неског;ьких ма5 нокристаллов на одной подложке с различными заранее выбранными ориентациями. Все это позволяет использовать предлагаемый способ для получения микраэлементных структу с заданными ! 0 злектрафизическими характеристиками. Формула, изаб ретения СпОсбб получен viR тон Kvi>< манок ристал лических пленок путем П1авления поликристаллической подложки и кристаллизации 15 при воздействии HP. p8cAJl38 высокоэнергетического электронного луча и охлаждения. а T л и ч а ю:ц и и с я тем. "iT0, с целью получения пленок оксидов совершенчой тРУКтУРЫ Л ЗаДаННОй ОРИЕН.ГЗЦ ЛИ, ПОСЛЕ . Е плавления расплав насыща:.От кислородом до концен-рации, превь;шаго дей его расгворимость в твердой фазе, электронный .луч напраВля.от HB поверхность расг.лаВа под углом, не превышающим критического 25 угг а аксиального каналирования выращиваемого оксида, и охлажден,ие в=,дут со скороcTью, Обеспечивающей рсст пленки на ",ç88pKíocTè расплава.
