В вакуумном объёме — металлической бочке кубометровых объемов с чрезвычайно высоким вакуумом внутри, располагается подложка, на которую из источников по одному атомному слою наносится вещество и, таким образом, получают искусственные кристаллы, гетеропереходы и сверхрешетки. Особенностью этой методики является большое количество аналитических методов, таких как дифракция медленных электронов, эллипсометрия, дают возможность в процессе создания говорить об атомном составе создаваемых структур. Слайд 22. Слайд 24 Так выглядит установка МЛЭ в реальности.
МЛЭ используется для изготовления пленок и слоистых структур при создании приборов на (GaAs) и (AlxGa1-xAs). К таким приборам относятся лавиннопролетные диоды, переключающие СВЧ-диоды, полевые транзисторы с барьером Шоттки, интегральные оптические структуры.
Метод молекулярно-лучевой эпитаксии перспективен для твердотельной электроники создания СВЧ-приборов и оптических твердотельных приборов и схем, в которых существенную роль играют слоистые структуры субмикронных размеров. При этом особое значение придается возможности выращивания слоев с различным химическим составом.
Слайд 25. Это типичный образец продукции, которая получена с помощью метода МЛЭ, т.е. поатомной сборки — здесь представлена микрофотография, полученная методом электронной микроскопии высокого разрешения.
Расстояние между точками на этом снимке равно межатомному. Хорошо видны отдельные атомные слои. На соседней фотографии они показаны при более сильном увеличении. Видны детали атомной структуры отдельных границ раздела. Крайняя картинка показывает, что процесс выращивания структур не прост, так как если его проводить в неоптимальных условиях, то правильной структуры не получить не удастся — будут развиваться морфологические нестабильности поверхности роста и т. д.
На основе слоев с высокоподвижным двумерным газом электронов в создан так называемый квантовый интерферометр для электронов проводимости (Слайд 26). На фото представлен вид сверху интерферометрической структуры, сделанной с помощью тонких методов электронно-лучевой литографии: двумерный газ существует только в тех областях, которые здесь являются светлыми.
Видно колечко субмикронного размера в центре, которое соединяет, грубо говоря, два моря двумерных электронов. Показаны контактные области. Удалось доказать, что транспорт электронов через такое колечко претерпевает интерференцию. Это понятно из оптической аналогии, хотя для электронов проводимости из-за их малой длины свободного пробега наблюдать их интерференцию чрезвычайно трудно и наблюдение возможно только при температурах порядка десятой или сотой долей градуса Кельвина. Здесь можно наблюдать изумительно красивые для физика, который этим занимается, осцилляции магнетосопротивления от магнитного поля — по величине их амплитуды это тоже в некотором роде мировой рекорд. Этот результат важен для разработки приборов будущего, в которых будут использоваться одиночные электроны, в отличие от классической микроэлектроники, где для передачи бита информации используются от тысячи до сотен тысяч электронов.
Магнетронное распыление (Слайд 27)
Слайд 28 пример тонкопленочной субмикронной нанолитографии.
Электронно- лучевая литография (слайд 29)
Электронно-лучевое испарение (слайд 31)
Принципиальная схема установки.
Принципиальная схема электронно-лучевого испарения в вакууме дана на слайде 31
Ускоренный пучок электронов с помощью отклоняющей системы непосредственно направляется на поверхность испаряемого материала. При столкновении с частицами окружающей среды электроны могут терять свою энергию и изменять направление движения. Число столкновений определяется концентрацией частиц, протяженностью электронного потока и его сечением. Для исключения газовыделений в процессе нагрева необходимо применять высокочистые исходные материалы.
Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 69 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Одноэлектроника | | | Психологічна служба в військовій, спортивній та правовій сферах |