ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТ СПЛАВА SIGE В ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛЕНКЕ
DOI:
https://doi.org/10.24412/0136-4545-2025-3-38-49Ключевые слова:
метод конечных элементов, Ge, SiGe, дислокации несоответствия, гетероэпитаксияАннотация
Исследованы условия равновесия двухкомпонентного упругого слоя, содержащего дислокации несоответствия. Рассматриваются пленка SiGe нанометровой толщины на Si подложке и SiGe островки нанометровых размеров на смачивающем слое. Учитывается неравномерное распределение Ge в объеме образцов. Построены трехмерные модели плоской пленки с дислокацией и островков. Расчет упругих деформаций выполнен с использованием метода конечных элементов. Для расчета распределения Ge в пленке, использованы аппроксимирующие формулы и итерационный алгоритм. Согласно полученным результатам, неравномерное распределение Ge обеспечивает релаксацию упругой энергии в сплаве, а атомы Ge концентрируются на выступах возмущенной поверхности пленки и в вершинах островков. Учет неоднородности распределения Ge в образцах оказывает существенное влияние на рост островков (стабильный рост происходит при меньших размерах островков) и волнистости на свободной поверхности.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Paul D.J. Si/SiGe heterostructures: from material and physics to devices and circuits / D.J. Paul // Semicond. Sci. Technol. – 2004. – Vol. 19. – R75–R108.
2. Ovidko I.A. Misfit dislocations in nanocomposites with quantum dots, nanowires and their ensembles / I.A. Ovidko, A.G. Sheinerman // Advances in Physics. – 2006. – Vol. 55. – Nos.7 – 8. – P. 627–689.
3. Berbezier I. SiGe nanostructures / I. Berbezier, A. Ronda // Surface Science Report. – 2009. – Vol. 54. – P. 47–98.
4. Aqua J.N. Growth and self-organization of SiGe nanostructures / J.N. Aqua, I. Berbezier, L. Favre, T. Frisch, A. Ronda // Physics Reports. – 2013. – Vol. 522. – P. 59–189.
5. Wu C.-C. Composition and stress fields in undulated thin films / C.-C. Wu, R. Hull // J. Appl. Phys. – 2006. – Vol. 100. – 083510.
6. Li X.-L. Theoretical determination of contact angle in quantum dot self-assembly / X.-L. Li, G.W. Yang // Appl. Phys. Lett. – 2008. – Vol. 92. – 171902.
7. Digiuni D. Aspect-ratio-dependent driving force for nonuniform alloying in Stranski-Krastanow islands / D. Digiuni, R. Gatti, F. Montalenti // Physical review. – 2009. – Vol. 80. – 155436.
8. Liu L. Stress relaxation in heteroepitaxial films by misfit twinning. I. Critical thickness. / L. Liu, Y. Zhang, T.-Y. Zhang // J. Appl. Phys. – 2007. – Vol. 101. – 063501.
9. Бычков А.А. Влияние процессов релаксации на форму поверхности полупроводниковой пленки на подложке / А.А. Бычков, Д.Н. Карпинский // Актуальные проблемы прочности: сборник трудов XLVIII Международной конференции, посвященной памяти М.А.
Криштала. – Тольятти: ТГУ, 2009. – С. 220–221.
10. Бычков А.А. Оценка влияния дислокационных петель и дислокаций несоответствия на распределение Ge в пленке SiGe/Si / А.А. Бычков // Инженерный вестник Дона. – 2016. – №4. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3822.
11. Бычков А.А. Равновесное распределение компонент сплава SiGe в полупроводниковой пленке на Si подложке / А.А. Бычков // Инженерный вестник Дона. – 2020. – № 1. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/N1y2020/6267.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Журнал теоретической и прикладной механики» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
