Атомарный водород в системе GexSi1-x/Si(100) / Дерябин А.С., Гутаковский А.К., Соколов Л.В., Колесников А.В.

В работе проводилось исследование влияния атомарного водорода на процессы релаксациимеханических напряжений несоответствия в гетеросистемах GexSi1-x/Si(100), выращиваемых спомощью молекулярно лучевой эпитаксии (МЛЭ). Основное внимание уделялось такому параметрукак плотность пронизывающих дислокаций (ПД), образующихся при релаксации напряженийнесоответствия между пленкой GexSi1-x и подложкой кремния (100).Ростовые эксперименты проводились в камере МЛЭ «Катунь», оснащенной источникоматомарного водорода, подобным описанному в [1], и системой откачки, обеспечивающейдостаточные вакуумные условия для работы с легкими газами. Поток водорода регулировался спомощью натекателя газов, а контроль осуществлялся квадрупольным масс спектрометром поустановившемуся давлению в камере. Основные потоки германия и кремния создавалисьисточниками с твердотельной загрузкой. Для исследования, выращиваемых систем, применялисьметодики просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), атомарно силовой микроскопии(АСМ), структурно чувствительного травления.Во всех ростовых экспериментах атомарный водород подавался на подложку совместно сосновными элементами (Ge и Si) непрерывно. Таким образом, получаемые системы насыщалисьводородом равномерно на всю толщину пленки. Для своей работы мы использовали методнизкотемпературной гомоэпитаксии, а температура роста пленки твердого раствора варьировалась исоставляла 300 С0 , 350 С0 и 400 С0. Каждой из температур соответствовал ряд структур ссодержанием германия в твердом растворе от 30 до 55 процентов.Исследование полученных гетеросистем показало, что основных типом дефектов в нихявляются дислокации несоответствия, локализованные в границе раздела пленка подложка. Наряду сними присутствуют ПД, пересекающие объем пленки и выходящие на поверхность гетеросистемы.Особое внимание мы уделили плотности ПД, определяя ее по изображениям поперечных срезов ПЭМи с помощью комбинации структурно чувствительного травления с методом АСМ. Так же методомАСМ нами были проведены исследования поверхности всех полученных гетеросистем и определеныуровни среднеквадратичной шероховатости. Наблюдаемый характер поверхности пленок позволяетнам провести корреляции между рельефом поверхности и плотностью ПД. Так, наблюдаемые в рядеслучаях, на поверхности наших образцов ортогональные системы «полос скольжения», позволяютсделать выводы в отношении процесса релаксации напряжений несоответствия в условиях подачиатомарного водорода при росте и, как следствие, качественно оценить плотность ПД.