Oriented Crystallization on Amorphous Substrates

علم و فناوری امروزی به طور فزاینده ای بر اساس مطالعات و کاربردهای لایه های نازک شده است. این امر به ویژه در مورد فیزیک حالت جامد، الکترونیک نیمه هادی، اپتیک یکپارچه، علوم کامپیوتر و موارد مشابه صادق است. در این زمینه ها استفاده از فیلم هایی با ساختار منظم به ویژه فیلم های تک بلوری ضروری است، زیرا پدیده ها و جلوه های فیزیکی در این گونه فیلم ها بیشترین تکرار را دارند. همچنین، قطعات فعال نیمه هادی ها و سایر دستگاه ها و مدارها، به طور معمول، در بدنه های تک بلوری ایجاد می شوند. تا به امروز، فیلم های تک کریستالی عمدتاً اپیتاکسیال (یا هترواپیتاکسیال) بوده اند. به عنوان مثال، آنها بر روی یک بستر تک کریستالی رشد کرده اند، و روندهای اصلی، به عنوان مثال، در تکامل مدارهای مجتمع (lCs)، بر اساس کاهش مداوم در اندازه ویژگی و افزایش تعداد اجزا در هر تراشه است. با این حال، با کاهش اندازه در محدوده زیر میکرومتر، محدودیت‌های فنی و فیزیکی در الکترونیک یکپارچه بیشتر و شدیدتر می‌شوند. به طور کلی اعتقاد بر این است که اندازه ویژگی در حدود 0.1um یک ویژگی حیاتی خواهد داشت. به عبارت دیگر، پیش‌بینی می‌شود که آی‌سی‌های دو بعدی کنونی در آینده نزدیک به حد کمینه‌سازی خود برسند، و متوجه می‌شویم که افزایش بیشتر تراکم بسته‌بندی و/یا توابع ممکن است به یکپارچه‌سازی سه‌بعدی بستگی داشته باشد. برای حل این مشکل، تکنیک‌هایی برای تهیه فیلم‌های تک کریستالی بر روی بسترهای دلخواه (از جمله آمورف) ضروری است.

Present-day scienceand technology have become increasingly based on studies and applications of thin films. This is especiallytrue of solid-state physics, semiconduc­ tor electronics, integrated optics, computer science, and the like. In these fields, it is necessary to use filmswith an ordered structure, especiallysingle-crystallinefilms, because physical phenomena and effects in such films are most reproducible. Also, active parts of semiconductor and other devices and circuits are created, as a rule, in single-crystal bodies. To date, single-crystallinefilms have been mainly epitaxial (or heteroepitaxial); i.e., they have been grown on a single-crystalline substrate, and principal trends, e.g., in the evolution of integrated circuits (lCs), have been based on continuing reduction in feature size and increase in the number of components per chip. However, as the size decreases into the submicrometer range, technological and physical limitations in integrated electronics become more and more severe. It is generally believed that a feature size of about 0.1um will have a crucial character. In other words, the present two-dimensional ICs are anticipated to reach their limit of minimization in the near future, and it is realized that further increase of packing density and/or functions might depend on three-dimensional integration. To solve the problem, techniques for preparation of single-crystalline films on arbitrary (including amorphous) substrates are essential.