Как правило, двойники зарождаются в монокристалле, граничащем с расплавом, переохлаждение которого превышает некоторое критическое значение.
Термическое переохлаждение всегда больше у краев монокристалла.
Концентрационное переохлаждение, о котором будет сказано ниже, возрастает с уменьшением градиента температуры в расплава grad Tv, °C, и увеличением скорости кристаллизации /.
Отклонение его состава в сторону нелетучего компонента, что всегда имеет место при росте монокристаллов разлагающихся полупроводниковых соединений, вызывает сильное концентрационное переохлаждение, служащее причиной двойникования растущего монокристалла (рис.
Возникновение области концентрационного переохлаждения (отмечено штриховкой) в результате пересечения градиента температуры в расплаве (grad ro>grad ri>.
Величина области концентрационного переохлаждения зависит от начальной концентрации примеси в расплаве Со и величины равновесного коэффициента распределения ko.
Чем меньше С0 и больше k0, тем меньше область концентрационного переохлаждения, которое, как и термическое переохлаждение, зависит от градиента температуры в расплаве и уменьшается с его увеличением (заштрихованная область на рис.
Концентрационное переохлаждение уменьшается также с уменьшением линейной скорости кристаллизации, способствующей накоплению примеси перед фронтом кристаллизации.
Скорость роста кристалла в условиях повышенного переохлаждения возрастает.
Поэтому любой случайно образовавшийся на фронте кристаллизации выступ, попадая в область концентрационного переохлаждения, быстро разрастается в глубь расплава, оттесняя примесь в стороны.
45, б (для максимальной области концентрационного переохлаждения 5).
При очень больших переохлаждениях ячеистая структура переходит в дендритную и рост монокристалла прекращается (рис.
При росте монокристаллов полупроводниковых соединений роль примеси, создающей концентрационное переохлаждение в расплаве, играет избыток одного из компонентов.
Такой метод получил название «метод переохлаждения расплава».
Возможно осуществление изотермической кристаллизации путем переохлаждения расплава до величины, меньшей критического значения (рис.
, при которой и протека-кает рост эпитаксиального слоя до снятия первоначального переохлаждения Д7 (рис.
Расплавы полупроводник — металл при отсутствии гомогенного зародышеобразования способны к значительным переохлаждениям.
С учетом этого в типичных условиях проведения процесса жидкофазной эпитаксии гомогенное зародышеобра-зование сокращается при соблюдении следующих условий: температурный интервал охлаждения расплава должен быть меньше его критического переохлаждения, °С: ЛГ
угол разориентации 9 влияет также градиент температуры на фронте кристаллизации grad Tx, обусловливающий наличие или отсутствие концентрационного переохлаждения (см.
Она возрастает также при наличии переохлаждения расплава.
Например, при получении эпитаксиальных слоев твердого раствора lni-xGaxAsyPi-y на ориентированных по (111)5 подложках фосфида индия состав слоев сильнее зависит от переохлаждения, чем при осаждении на подложках, ориентированных по (100).
Поэтому при одинаковом составе расплава контакт с ним подложки фосфида индия, ориентированной по (111)5, вызывает переохлаждение на 2—3°С больше, чем в случае контакта с поверхностью (100).
Поглощение тепла на фронте кристаллизации, вызванное эффектом Пельтье, может существенно изменить переохлаждение в этой области.
Он также изменяет пересыщение на фронте кристаллизации, что еще более усиливает общее переохлаждение расплава.
Расплав, отклонение состава от'стехиометрии 12, 176, 305, 321 — переохлаждение 90, 100, 176, 181, 319 — пересыщение 305, 307, 308 — подпитывающий 105 — рабочий 104 ' — скорость охлаждения критическая 309 Расчет параметров легирования 116—127 — скорости осаждения эпитаксиального слоя 267—268 — толщины эпитаксиального слоя 316—318 •— условий получения однородно легированного кристалла при подпитке кристаллизуемого расплава 145 Синтез 73, 75, 78, 81, 83 — совмещенный с выращиванием монокристаллов 79, 89, 176, 205 — твердых растворов 83