Thin Film Growth Techniques for Low-Dimensional Structures

این اثر شرح کارگاه تحقیقاتی پیشرفته ناتو در مورد "تکنیک های رشد لایه نازک برای ساختارهای کم ابعاد" را نشان می دهد که در دانشگاه ساسکس، برایتون، انگلستان از 15 تا 19 سپتامبر 1986 برگزار شد. کارگاه بررسی مشکلات رشد و شناسایی لایه های نازک نیمه هادی و فلزی بود. پیشرفت‌های اخیر در تکنیک‌های رسوب‌گذاری، طراحی مواد جدید مبتنی بر لایه‌های فوق‌العاده نازک را امکان‌پذیر کرده است و این اکنون چالش‌هایی را برای دانشمندان، فن‌آوران و مهندسان در ارزیابی و استفاده از چنین مواد جدیدی ایجاد می‌کند. اپیتاکسی پرتو مولکولی (MBE) به عنوان روشی برای رشد لایه های نازک تک کریستالی نیمه هادی ها به خوبی تثبیت شده است. تا همین اواخر، MBE به رشد ترکیبات و آلیاژهای III-V محدود می شد، اما اکنون برای نیمه هادی های گروه IV و ترکیبات II-VI استفاده می شود. نمونه هایی از چنین کارهایی در این جلد آورده شده است. MBE یک مزیت عمده نسبت به سایر تکنیک‌های رشد کریستال دارد، زیرا می‌توان ساختار لایه در حال رشد را با استفاده از پراش الکترونی با انرژی بالا (RHEED) به طور مداوم پایش کرد. این تکنیک امتیاز نادری را ارائه می‌کند، زیرا می‌توان از تغییرات شدت وابسته به زمان RHEED برای تعیین نرخ رشد و ترکیب آلیاژ به طور دقیق استفاده کرد. در واقع، اطلاعات جدید زیادی در مورد سینتیک رشد کریستال از فاز بخار در حال ظهور است.

This work represents the account of a NATO Advanced Research Workshop on "Thin Film Growth Techniques for Low Dimensional Structures", held at the University of Sussex, Brighton, England from 15-19 Sept. 1986. The objective of the workshop was to review the problems of the growth and characterisation of thin semiconductor and metal layers. Recent advances in deposition techniques have made it possible to design new material which is based on ultra-thin layers and this is now posing challenges for scientists, technologists and engineers in the assessment and utilisation of such new material. Molecular beam epitaxy (MBE) has become well established as a method for growing thin single crystal layers of semiconductors. Until recently, MBE was confined to the growth of III-V compounds and alloys, but now it is being used for group IV semiconductors and II-VI compounds. Examples of such work are given in this volume. MBE has one major advantage over other crystal growth techniques in that the structure of the growing layer can be continuously monitored using reflection high energy electron diffraction (RHEED). This technique has offered a rare bonus in that the time dependent intensity variations of RHEED can be used to determine growth rates and alloy composition rather precisely. Indeed, a great deal of new information about the kinetics of crystal growth from the vapour phase is beginning to emerge.