Energiespektrum beschleunigter Ionen, die die Wachstumsoberfläche bombardieren und ihr Einfluß auf das Epitaxie-Wachstum

Abstract

Die Untersuchung der Wachstumsbedingungen epitaktischer Schichten unter äußeren Einwirkungen führt zum tieferen Verständnis der Natur der Oberflächenkristallisation, der Keimbildungsprozesse und der orientierten Kristallisation. Eine notwendige Bedingung für die Entwicklung einer allgemeinen Theorie zur orientierten Kristallisation an der Wachstumsoberfläche ist die Beschaffung eindeutiger Informationen über die energetischen Aspekte der Oberflächenerscheinungen bei der Schichtkristallisation (Adsorptionsenergie, Oberflächendiffusion, Gesamtbindungsenergie in einer Atomgruppe, freie Energie des Systems). Eine gute Perspektive haben in dieser Hinsicht Abscheidungsverfahren mit direkter Anregung der verschiedenen Wechselwirkungsmechanismen zwischen den adsorbierten Atomen und der Wachstumsoberfläche; Verfahren mit orientierender Wirkung der Mutterkathode auf die Keime und Verfahren zur Stimulation der Keimbildungszentren. Als Verfahren der äußeren energetischen Einwirkung auf die Kristallisation kommen in Frage: Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, Licht, geladenen Teilchen (Ionen oder Elektronen); konstante elektrische und magnetische Felder, elektrische, magnetische und elektromagnetische Hochfrequenzfelder; die Schaffung besonderer Reinheitsbedingungen für die Oberflächenkristallisation im Höchstvakuum. Am effektivsten ist die Einwirkung mittels Ionenstrahl. Für das volle Verständnis der physikalischen Stimulationsprozesse der Niedertemperaturepitaxie ist es jedoch notwendig, die Wirkung von Ionen verschiedener Energien mit unterschiedlicher Dichte unter Berücksichtigung der kristallographischen Struktur der gewonnenen Schichten zu untersuchen.