Дослідження вирощування субмікронних ниткоподібних кристалів кремнію

Abstract

Методом хімічних транспортних реакцій (ХТР) у закритій галоїдній системі вирощені субмікронні ниткоподібні кристали (НК) Si на кремнієвих підкладках, попередньо покритих плівкою Au. Золото відігравало роль ініціатора росту НК. Температури зони джерела та кристалізації змінювалися в межах відповідно 650 - 930 °С та 400 - 700 °С. Показано, що зі зниженням температури кристалізації від 700 °С до 500 °С відбувається зменшення діаметрів НК від 0,2 - 5 мкм до 0,1 - 0,5 мкм та відповідне зменшення швидкості їх аксіального зростання. Проведено електронографічне дослідження кристалічної структури субмікронних НК. Встановлено ефект зменшення параметра гратки НК Si при зменшенні їх діаметрів від 0,5 до 0,15 мкм. Зміна параметра гратки у кристалах найменшого діамера 0,15 мкм становить 5 %. By chemical transport reaction (CTR) method in sealed halogen system submicron Si whiskers on Si substrate were grown. The substrate was previously covered with film of Au used as initiator of the whisker growth. The temperatures of evaporation zone and the temperatures of crystallization zone were 650 - 930 °С and 400 - 700 °С respectively. Reduction of the crystallization temperature from 700 °С to 500 °С was shown to cause the decrease of the whiskers’ diameter from 0,2 - 5 ^m to 0, 1 - 0,5 ^m respectively as well as correspondent reduction of the velocity of the whisker axial growth. Crystal structure of submicron whiskers was studied by use of electronograph. The decrease of the whisker lattice parameter with reduction of the whisker diameter from 0,5 to 0,1 ^m was observed. The value of the lattice parameter change in the whiskers of the least diameter 0,15 ^m was found to be 5 %.