Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1. Свойства соединений GaAs, InAs, AlAs и твердых растворов на их основе, учитывающиеся при производстве приборов оптоэлектроники 10
1.2. МОС-гидридный метод получения эпитаксиальных слоев 14
1.2.1. Исходные материалы 14
1.2.2. Аппаратура для проведения процесса 18
1.2.3. Оптимизация процесса МОС-гидридной эпитаксии с использованием математического моделирования 21
1.2.4. Характеристики эпитаксиальных слоев, получаемых на зарубежных и отечественных установках 25
1.3. Выводы по главе 1 и постановка задачи исследования 27
Глава 2. Технологический процесс и экспериментальная установка 29
2.1. Режимы получения эпитаксиальных слоев соединений GaAs, AlAs, InAs и твердых растворов на их основе 29
2.2. Характеристика экспериментальной установки 31
2.3. Методы контроля качества выпускаемых эпитаксиальных композиций 35
2.4. Выводы по главе 2 36
Глава 3. Математическая модель процесса ПФЭХО по МОС-гидридной технологии бинарных соединений А В и твердых растворов на их основе 37
3.1. Математическое моделирование технологического процесса 37
3.2. Термодинамическая модель процесса МОС-гидридной эпитаксии 40
3.2.1. Расчет равновесного состава фаз 41
3.2.2. Численное моделирование термодинамики процесса 45
3.2.3. Расчет параметра взаимодействия в твердых растворах 47
3.2.4. Расчет возможности гомогенного зародышеобразования 51
3.3. Модель кинетики процесса 52
3.3.1. Трехмерная модель процесса осаждения эпитаксиальных слоев в прямоугольном реакторе горизонтального типа 52
3.3.2. Интерфейс трехмерной модели 54
3.3.3. Двухмерная модель процесса осаждения эпитаксиальных слоев 57
3.3.4. Интерфейс двухмерной модели 64
3.4. Базы данных свойств соединений используемых в расчете 66
3.5. Разработка модели роста слоев на вращающемся пьедестале 69
3.6. Выводы по главе 3 74
Глава 4. Компьютерное исследование процессов эпитаксии GaAs, AlxGai-xAs, InAs, InxGai.xAs. Адекватность модели 75
4.1. Расчет равновесного состава фаз в процессе эпитаксии 75
4.1.1. Система Ga(C2H5)3-AsH3-H2 75
4.1.2. Система Оа(С2Н5)з-А1(СНз)з-А8Нз-Н2 81
4.1.3. Система In(CH3)3-Ga(C2H5)3-AsH3-H2 86
4.2. Выбор соединения - источника элемента третей группы 89
4.3. Исследование кинетики процесса эпитаксии и адекватность модели 93
4.3.1. Трехмерная модель скоростного поля парогазовой смеси в зоне роста 93
4.3.2. Трехмерная модель температурного поля в зоне роста на примере системы Ga(C2H5)3-AsH3-H2 95
4.3.3. Компьютерное исследование кинетики роста эпитаксиальных слоев GaAs 98
4.3.4. Компьютерное исследование кинетики роста эпитаксиальных слоев AlxGai.x As 105
4.3.5. Компьютерное исследование кинетики роста эпитаксиальных слоев InxGai-x As 109
4.4. Выводы по главе 4 117
Общие выводы 120
Список литературных источников
