Способ получения тонких монокристаллических пленок

(51)5 С 30 В 13/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК(57) Изобретение относится к получениютонких монокристаллических пленок, можетбыть использовано в микроэлектронике для Изобретение относится к получению тонких монокристаллических пленок и может быть использовано в микроэлектронике для получения твердотельных радиоэлектронных устройств,Цель изобретения - получение пленок оксидов совершенной структуры и заданной ориентации.П р и м е р 1, При получении пленки куприта Сц 20 используют устройство, размещенное в электронном микроскопе УЭВМК на месте селекторной диафрагмы. Чистую медь в количестве 3 - 5 г помещают в ячейку, устройства, после чего ее расплавляют Т. пл, 1356 К) и нагревают до Щ 1500 К. Затем проводят насыщение расплава кислородом до концентрации 0,015 мол,% при повышении парциального давления кислорода в рабочем объеме до 10 Па. После изотермической выдержки, необходимой для установления равновесия по кислороду, на поверхность расплава направляют электронный луч (ускоряющее Ы 1691432 А 1 получения твердотельных радиоэлектронных устройств и обеспечивает получение пленок оксидов совершенной структуры и заданной ориентации, Способ включает плавление поликристаллической подложки и насыщение расплава кислородом до концентрации, превышающей его растворимость в твердой фазе. Затем на расплав подают электронный луч под углом, не превышающим критического угла аксиального каналировэния выращиваемого оксида. Охлаждение ведут со скоростью, обеспечивающей рост пленки на поверхности расплава, Получены нэ медной подложке пленки Сц 20 толщиной до 2 нм. 3 ил. напряжение 50 кВ, сила тока в пучке 125 мА, диаметр пучка 50 мкм) под углом, меньшим критического угла аксиального каналирования Сц 20, порядка 40, При охлаждении расплава со скоростью 1 К/с, обеспечивающей послойный рост оксидной пленки, на месте падения луча на поверхность формируется высокосовершенный монокристалл куприта, рассеиваясь на котором, электроны формируют дифракционную картину, состоящую из непрерывных узких полос, свидетельствующих о наличии пакета плоскостей оксида, толщиной до 2,0 нм.На фиг. 1 представлена электронограмма на отражение от поликристаллической поверхности меди; а нафиг.2 - то же, от полученной пленки Сц 20; на фиг. 3 - электронограмма.П р и м е р 2. По методике примера 1 получен монокристалл германия на поверхности германия. Высокое качество кристалла подтверждается не только наличием тонких полос на электронограмме, но и Ки,ИГКРГг гС изводственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 кучи-линиями, указывающими на ориентацию атомных цепочек кристалла вдоль пучка,Существенные отличи, предлагаемого способа Обусловлены ориентирующим воз действием электромагнитного поля летящих электронов на рост атомных цепочек зарождающегося кристалла, При скользяих углах падения луча на поверхность, еньших некоторого критического значе. ия, формирование растущего кристалла пределяется эффектом аксиального кана- пирования. При этом цепочки атомг.в растущего кристалла вытягиваются вдоль Направления пучка злекпронов, при кото ром электооны не испытывают столкнове. ний с атомными цепочками и импульс ускоренных частиц почти -,е меняется. Наличие эффекта каналированЙя подтвержда. тся появлением Кикучи-линий на ,2 С флюоресцентном акраче микроскога. В стСутствие эпитаксии этст механизм оказываЬт основное воздействие на ориентацию Кристаллов,Предлагаемый способ получения моно кристаллов на поверхности металлической матрицы дает следующие преимушества по сравнению с известными способами: возможность получения монокристалла в виде тОнкой пл 8 нки с заданной ОриентаЦи 8 Й;возможность получения несколькихюнокристаллов на одной подложке с раз 1 ичными заранее выбранными ориентациями.Все это позволяет использовать предлагаемый способ для получения микроэлементных структул с заданными электрофизическими характеристиками.Формула, изаб ретения Способ получ 8 ния тонких монокристаллических пленок путем п 1 авления поликристаллической подложки и кристаллизации при воздействии на расплав высокоэнергетического электронного луча и охлаждения, о т л и ч а ю:ц и й с я тем. что, с целью получения пленок оксидов совершенной труктуры и заданной ориен.гации, после плавления расплав насыщают кислородом до концен-рации, превь,шаго дей его расгворимость в твердой фазе, электронный луч направля.от на поверхность расплава под углом, не превышающим критического угла аксиального каналирования выращиваемого оксида, и охлажден е ведут со скорогью, обеспечиваощей рсст пленки на поверхности расплава.