Епітаксия - хімічна енциклопедія

Епітаксії (від епі. І грец. Taxis - розташування, порядок), орієнтоване зростання одного кристала на пов-сті іншого (підкладки). Розрізняють гетероепітаксіі, коли в-ва підкладки і наростаючого кристала різні, і гомоепітаксію (автоепітаксію), коли вони однакові. Орієнтований зростання кристала усередині об'єму іншого зв. ендотаксіей. Епітаксия спостерігається, напр. при кристалізації. корозії. Визначається умовами сполучення кристалічних. решіток наростаючого кристала і підкладки, причому істотно їх структурно-геом. відповідність. Найлегше сполучаються в-ва, що кристалізуються в однакових або близьких структурних типах, напр. гранецентрір. куба (Ag) і решітки типу NaCl, але епітаксії можна отримати і для розрізняються структур.
При описі епітаксії вказують площині зрощення і напрямки в них, напр. [112] (111) Si || [1100] (0001) Al2 O3 означає, що грань (111) кристала Si з гратами типу алмаза наростає паралельно грані (0001) кристала А12 О3. причому крісталлографіч. напрямок [112] в наростаючому кристалі паралельно напрямку [1100] підкладки (див. Кристали).
Е пітаксія особливо легко здійснюється, якщо різниця параметрів обох грат не перевищує

10%. При великих розбіжностях сполучаються наиб. щільноупакована площині і напрямки. При цьому частина площин однієї з грат не має продовження в інший; краю таких обірваних площин утворюють т. зв. дислокації невідповідності, зазвичай утворюють сітку. Щільність дислокацій в сітці тим більше, чим більше різниця параметрів сполучаються решіток. Змінюючи параметр однієї з решіток (додаванням домішки), можна управляти кол-вом дислокацій в епітаксійних наростаючому шарі.
Е пітаксія відбувається таким чином, щоб сумарна енергія кордону, що складається з ділянок підкладка - кристал. кристал - маткова середовище та підкладка - середовище, була мінімальною. У в-в з близькими структурами і параметрами (напр. Аu на Ag) освіту кордону сполучення енергетично невигідно, і наростаючий шар має в точності структуру підкладки (псевдоморфізм). Зі збільшенням товщини пружно напруженої псевдоморфное плівки запасена в ній енергія зростає, і при товщині більш критичною (для Аu на Ag це ок. 60 нм) наростає плівка з власної. структурою.
Крім структурно-геом. відповідності, сполучення даної пари в-в при епітаксії залежить від т-ри процесу, ступеня пересичення (переохолодження) кристалізується в-ва в середовищі, від досконалості підкладки, чистоти її пов-сті та ін. умов кристалізації. Для різних в-в і умов існує т. Зв. епітаксіальна т-ра, нижче до-рій наростає тільки неорієнтована плівка.
Е пітаксія зазвичай починається з виникнення на підкладці від. кристаликів, к-які зростаються (коалесціруют), утворюючи суцільну плівку (епітаксійних). На одній і тій же підкладці можливі різні типи наростання, напр. [100] (100) Au || [100] (100) NaCl і [110] (111) Au || [110] (111) NaCl. Спостерігалася також епітаксії на підкладці, покритій тонкою плівкою (дек. Десятків нм) С, О, О2 та ін. Що можна пояснити реальної структури кристала підкладки, що впливає на промежут. шар. Можлива епітаксії на аморфної підкладці, на к-рій створений кристалографічна симетричний мікрорельєф (графоепітаксія). Епітаксиальні плівки вирощують методами рідинної, газофазной і мол.-пучкової епітаксії (див. Напівпровідникові матеріали), вакуумним напиленням і ін.
Епітаксії широко використовують в мікроелектроніці (транзистори, інтегральні схеми, світлодіоди і ін.), В квантовій електроніці (багатошарові напівпровідникові гетероструктури, інжекції. Лазери), в пристроях інтегральної оптики, в вирахує, техніці (елементи пам'яті з цилиндрич. Магнітними доменами) і т . п.

Літ. Палатник Л. С, папір І. І. Орієнтована кристалізація. М. 1964; їх же, Епітаксиальні плівки, М. 1971; Сучасна кристалографія, т. 3, М. 1980. Див. Також літ. при ст. Напилення вакуумне. Планарная технологія. Хімічне осадження з газової фази.