Molekulyar nurli epitaksiya

|
Molekulyar nurli epitaksiya
|
bet | 18/51 | Sana | 19.12.2023 | Hajmi | 2,83 Mb. | | #123700 |
Bog'liq 2017-2422 Tayyor2.6. Molekulyar nurli epitaksiya
20-asrning ikkinchi yarmida qattiq jismli elektronikadagi xarakterli oʻlchamlar kvant quduqlariga asoslangan geterostrukturalarda boʻlgani kabi mikrometrdan oʻnlab metrgacha yoki kvant nuqtalari asosidagi geterostrukturalarda boʻlgani kabi bir necha nanometrga ham qisqardi. MBE usuli bilan yupqa qatlamlarni olish texnologiyasi ishlab chiqilgandan so'ng, yupqa qatlamli geterobirlashmalarni shakllantirish sohasida katta yutuqlarga erishildi.
MBE jarayonida geterogen jarayonlar sodir bo'ladi.Geterogen jarayon deganda alohida fazalarning ajralish chegarasida sodir bo'ladigan va geterosistema hosil qiluvchi jarayon tushuniladi.Geterogen sistema bir-biridan fizik va kimyoviy xossalari bo'yicha farq qiluvchi qismlar yoki fazalardan tashkil topgan termodinamik tizimdir. bir-biridan beton yuzalar bilan ajratilgan.Bu vaqtda har bir faza bir jinsli bo'lib, termodinamika qonunlariga bo'ysunadi.
Bir o'lchovli davriy tuzilmalarni yaratish g'oyasi - har xil kompozitsiyalarning ketma-ket joylashtirilgan ultra yupqa qatlamlaridan tashkil topgan super panjaralar - MBE ni ishlab chiqish uchun asos bo'ldi. substratning qizdirilgan sirt bilan o'zaro ta'siriga asoslangan. Suyuq fazali epitaksiyadan farqli o'laroq yoki. kimyoviy cho'kma, bu usul yo'q–tarazşəraitdə başverir.MBEaşağıdakılarıtəminedir:
- atom yoki molekulyar guruhlarning yuqori tozaligi va o'ta yuqori vakuum tufayli yuqori tozalikka ega monokristallarni olish;
- chegaraning keskin o'zgarishi bilan o'ta yupqa tuzilmalarning shakllanishi (esda tutingki, bunday tuzilmalarning yaratilishi nisbatan past haroratlarda amalga oshirilayotgan jarayon bilan bog'liq, shuning uchun bunday haroratlarda o'zaro diffuziya sodir bo'lishi mumkin emas, olingan nanozarrachalar sirtlari silliq va nuqsonsiz bo'ling);
- payvandlash tezligini pasaytirish va material oqimini aniq nazorat qilish hisobiga ultra yupqa qatlamlarni olish va ularning qalinligini nazorat qilish imkoniyati;
- murakkab profil tuzilmalarini yaratish;
- berilgan ichki keskinliklar uchun tuzilmalarni yaratish.
20-asrning ikkinchi yarmida qattiq jismli elektronika yutuqlari natijasida optoelektronika va yuqori tezlikdagi IT qurilmalari uchun asosiy yarimoʻtkazgich material sifatida A3B5 birikmalari qabul qilindi.Ular odatda As, Sb va P elementlaridan tayyorlanadi. 3-guruh elementlari Ga, Al va In, 5-guruh elementlari bilan.MB, GaAs, InP orqali baʼzi qotishmalar va AlxGa1-xAs qattiq eritmalari yaxshi oʻrganilgan.Bu birikmalar lazer asosidagi yarimoʻtkazgichli qurilmalarni yaratish uchun asosiy materiallar hisoblanadi. integral sxemalar va geterostrukturalar bo‘yicha.Ta’kidlab o‘tamizki, bu qurilmalar zamonaviy axborot texnologiyalarining asosiy qurilmalari hisoblanadi.1300 nm va 1500 nm to‘lqin uzunlikdagi yarimo‘tkazgichli lazerlar internet aloqasining 70 foizini ta’minlaydi.. Ko'rsatilgan to'lqin uzunliklari optik tolalarning shaffoflik diapazoniga mos keladi.
Nisbatan qisqa to'lqin uzunlikdagi yarimo'tkazgichli lazerlarning afzalligi katta hajmdagi ma'lumotlarni optik tarzda yozib olishdir.
Ma'lumki, yarimo'tkazgichli nanoheterostrukturalar ikkita asosiy usul bilan yaratiladi: molekulyar-nur epitaksisi va metall-organik birikmalarning gaz-fazali epitaksisi (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy MOVPE).
Gaz fazasidan cho'kmaga ega bo'lmagan MBE nisbatan qimmatroq, lekin u mukammalroqdir.Bu mahsulot gaz fazasini tayyorlashni nazorat qilish va bu jarayonni boshqarish uchun kengroq imkoniyatlarga ega.
Hozirgi vaqtda optik elektronikada, o'ta yuqori chastotali texnologiyada, yorug'lik texnologiyasida, telekommunikatsiya va aloqa elektronikasida qo'llaniladigan qurilmalar va qurilmalar asosan yarim o'tkazgichli geterostrukturalar va nanoeterostrukturalarga asoslangan.Optik elektronikada ular quyosh batareyalari, ekstremal panjaralar va kvant quduqlaridir. koʻp qatlamli tuzilmalar, infraqizil fotoqabul qiluvchilar va ultralattalar.yorugʻlik chiqaruvchi diodlar va fotodiodlar asosidagi lazerlar, super panjaralar, kvant quduqlari va kvant nuqtalari.
MB qisqargan qalinlikdagi geterostrukturalarni olish imkonini beradi.Shu bilan birga, monoton silliq geterochegaralarni yaratish va berilgan geterodopingni ta'minlash mumkin. MBE qurilmasida to'g'ridan-to'g'ri yotqizish jarayonidan substratning sifatini nazorat qilish mumkin.Epitaksiya jarayonini amalga oshirish uchun toza yoki yaxshi tozalangan substrat kerak..Substratning toza yuzasiga tushgan atom va molekulalar u yerda adsorbsiyalanadi.Substrat harorati va unga tushgan materialning intensivligi toʻgʻri tanlansa, sirtda bir kristall qatlam olinadi.
monokristalli qatlamning monokristalli substratda o'sishini osonlashtiradi.
Agar substrat va qo'llaniladigan qatlamning kimyoviy tarkibi har xil bo'lsa va ular o'rtasida kimyoviy reaktsiya bo'lmasa, bu jarayon geteroepitaksiya deb ataladi.Agar substrat va substratning kimyoviy tarkibi bir xil yoki biroz farq qilsa, bu jarayon gomoepitaksiya yoki deyiladi. autoepitaksiya..
Olingan konstruksiyaning sifati, avvalo, taglikning to‘g‘ri tayyorlanishiga bog‘liq.Substrat trikloretilenda qaynatiladi,aseton,metanol va suvda yuviladi,nitrat kislotada emlanadi,yana suvda yuviladi; sirtdagi oksid yoki organik moddalar qoldiqlarini tozalash uchun HCl kislotasida tuzlanadi, yana suvda yuviladi va sof azotda quritiladi.Shundan keyin substrat MBE qurilmasiga joylashtiriladi.U xuddi shunday tayyorlanadi. InPalts sifatida, lekin bu holda HCl o'rniga KOH ishlatiladi.
|
| |