В работе проводилось исследование влияния атомарного водорода на процессы релаксации механических напряжений несоответствия в гетеросистемах GexSi1-x/Si(100), выращиваемых с помощью молекулярно лучевой эпитаксии (МЛЭ). Основное внимание уделялось такому параметру как плотность пронизывающих дислокаций (ПД), образующихся при релаксации напряжений несоответствия между пленкой GexSi1-x и подложкой кремния (100). Ростовые эксперименты проводились в камере МЛЭ «Катунь», оснащенной источником

more »

... го водорода, подобным описанному в [1], и системой откачки, обеспечивающей достаточные вакуумные условия для работы с легкими газами. Поток водорода регулировался с помощью натекателя газов, а контроль осуществлялся квадрупольным масс спектрометром по установившемуся давлению в камере. Основные потоки германия и кремния создавались источниками с твердотельной загрузкой. Для исследования, выращиваемых систем, применялись методики просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), атомарно силовой микроскопии (АСМ), структурно чувствительного травления. Во всех ростовых экспериментах атомарный водород подавался на подложку совместно с основными элементами (Ge и Si) непрерывно. Таким образом, получаемые системы насыщались водородом равномерно на всю толщину пленки. Для своей работы мы использовали метод низкотемпературной гомоэпитаксии, а температура роста пленки твердого раствора варьировалась и составляла 300 С0 , 350 С0 и 400 С0 . Каждой из температур соответствовал ряд структур с содержанием германия в твердом растворе от 30 до 55 процентов. Исследование полученных гетеросистем показало, что основных типом дефектов в них являются дислокации несоответствия, локализованные в границе раздела пленка подложка. Наряду с ними присутствуют ПД, пересекающие объем пленки и выходящие на поверхность гетеросистемы. Особое внимание мы уделили плотности ПД, определяя ее по изображениям поперечных срезов ПЭМ и с помощью комбинации структурно чувствительного травления с методом АСМ. Так же методом АСМ нами были проведены исследования поверхности всех полученных гетеросистем и определены уровни среднеквадратичной шероховатости. Наблюдаемый характер поверхности пленок позволяет нам провести корреляции между рельефом поверхности и плотностью ПД. Так, наблюдаемые в ряде случаях, на поверхности наших образцов ортогональные системы «полос скольжения», позволяют сделать выводы в отношении процесса релаксации напряжений несоответствия в условиях подачи атомарного водорода при росте и, как следствие, качественно оценить плотность ПД.