RU96102288A

RU96102288A - Способ выращивания ориентированных систем нитевидных кристаллов и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU96102288A
Application number: RU96102288/25A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Гиваргизов
Original assignee: Е.И. Гиваргизов
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1998-05-10

Claims

1. Способ выращивания ориентированных систем нитевидных кристаллов на монокристаллической подложке, ориентированной по наиболее плотно упакованной для данного материала кристаллографической грани, путем осаждения этого материала из паровой фазы при нагреве через частицы растворителя, нанесенные на подложку в определенном порядке, отличающийся тем, что источником материала для роста нитевидных кристаллов служит твердое тело того же состава, что и выращиваемые кристаллы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное твердое тело имеет плоскую поверхность, обращенную к подложке, и ей параллельную, причем между подложкой и источником создается векторно-однородное температурное поле, такое, что градиент температуры им перпендикулярен.

3. Способ по п.2, в котором температура источника выше, чем температура подложки.

4. Способ по п.2, в котором температура источника ниже, чем температура подложки.

5. Способ по пп.3 и 4, в котором в пространство между источником и подложкой вводится вещество, которое переносит материал от источника к подложке посредством химической реакции.

6. Способ по п.3, в котором в пространстве между источником и подложкой создан вакуум или введен инертный газ и материал переносится от источника к подложке посредством испарения и конденсации.

7. Способ по п.1, в котором частицы растворителя наносятся напылением через трафаретную маску.

8. Способ по п.1, в котором частицы растворителя наносятся посредством фотолитографического процесса.

9. Способ по п.8, в котором после создания отверстий в защитной маске напротив них в подложке создаются углубления.

10. Способ по п.9, в котором диаметр углублений в подложке превосходит диаметр отверстий в защитной маске, а их глубина составляет не менее 0,1 диаметра отверстий.

11. Способ по пп.8 - 10, в котором растворитель наносится на всю подложку, а затем удаляется со всех участков, кроме дна углублений.

12. Способ по п.11, в котором растворитель удаляется путем механического воздействия.

13. Способ по п.11, в котором растворитель удаляется химически, путем растворения защитной маски вместе с растворителем.

14. Способ по пп.1 - 3 и 5 - 13, в котором источником материала и подложкой служит кремний, причем в качестве подложки используется пластинка кремния с кристаллографической ориентацией (III).

15. Способ по п.14, в котором растворителем служит золото.

16. Способ по п. 15, в котором выращивание проводится при температуре выше 800^oС.

17. Способ по п.16, в котором переносящим веществом служит газовая смесь водорода и тетрахлорида кремния.

18. Устройство для выращивания ориентированных систем нитевидных кристаллов, содержащее трубчатый реактор с протекающими через него газовыми смесями, выделяющими кристаллизуемый материал, источник нагрева в виде высокочастотного индуктора, осесимметричный держатель подложки из проводящего материала, воспринимающий энергию от указанного индуктора, отличающееся тем, что над подложкой создается векторно-однородное температурное поле за счет ее одностороннего нагрева от указанного держателя или от источника, ей противолежащего.

19. Устройство по п. 18, в котором индуктор имеет цилиндрическую или коническую форму, а воспринимателем энергии служит усеченный круговой конус, у которого по меньшей мере большее основание перпендикулярно его оси и имеет цилиндрическое продолжение, а меньшее основание имеет выступ.

20. Устройство по пп.18 и 19, в котором источник или подложка получают тепло от большего основания конуса.

21. Устройство по пп.19 и 20, в котором конус располагается концентрично внутри указанного индуктора, причем его значительная часть находится вне индуктора большим основанием наружу.

22. Устройство по пп.19 и 21, в котором конус имеет угол от 15 до 120^o, а выступ имеет форму цилиндра с диаметром и высотой размерами 0,1 - 0,5 диаметра большего основания конуса.

23. Устройство по пп.19 - 22, в котором нагреваемое тело находится в верхней части и частично над индуктором.

24. Устройство по п.23, в котором расстояние от большего основания конуса до наружной плоскости верхнего витка индуктора составляет от 0,2 до 0,8 наружного диаметра индуктора.

25. Устройство по пп.19 - 22, в котором нагреваемое тело находится в нижней части и частично под индуктором.

26. Устройство по п.25, в котором расстояние от большего основания конуса до наружной плоскости нижнего витка индуктора составляет от 0,2 до 0,8 наружного диаметра индуктора.

27. Устройство по п.18, в котором индуктор имеет цилиндрическую или коническую форму и находится внутри осесимметричного полого нагревателя с наружной поверхностью в форме призмы или усеченной пирамиды, от граней которой получают тепло источники или подложки.

28. Устройство по п.27, в котором толщина стенок нагревателя составляет от 0,05 до 0,2 наибольшего диаметра призмы или усеченной пирамиды.

29. Устройство по п.18, в котором нагрев обеспечивается излучением лазера.

30. Устройство по п. 18, в котором нагрев обеспечивается системой параллельных и/или скрещенных линейных ламп.

31. Устройство по пп.18, 29 и 30, в котором нагрев обеспечивается комбинацией индукционного и лучистого нагревов.