Исследование термодинамической границы роста в квазизамкнутом объеме эпитаксиальных слоев CdSe/слюда.
Физические основы метода квазизамкнутого объема.
Методу нанесения вещества в квазизамкнутом объеме присущи ряд особенностей:
- возможность легкой смены подложек и многослойного нанесения вещества различных материалов в одном цикле вакуумирования.
- проведения процесса осаждения в условиях, близких к равновесным, при интенсивном обменом взаимодействии растущего конденсата и паровой фазы.
Конструктивным воплощением этого метода является нагреваемая разъемная камера, содержащая испаряемое вещество и конденсирующие подложки, которую помещают в рабочий объем вакуумной установки и вакуумируют совместно с этим объемом.
Под квазизамкнутым объемом понимают такой не полностью изолированный объем, в котором имение плотности пара вследствие его утечки во внешнее пространство за время конденсации пренебрежимо мало.
Камера представляет собой полый цилиндр, нижнее и верхнее основания которого выполняют функции испарителя и конденсатора.
Размеры могут варьировать в широких пределах в зависимости от поставленной задачи и условиях технологического процесса.
Испаряемый материал и конденсирующие подложки нагревают двумя радиационными нагревателями. Температуру испарения и конденсации контролируют и регулируют по показаниям термопар установленных в основаниях камеры.
Нанесение пленок в квазизамкнутом объеме сводиться к следующим технологическим операциям. Производят сборку испарительной камеры – загрузку испаряемого вещества, установку подложек и т.д. Камеру помещают в вакуумную установку, которую откачивают до остаточного давления (
- 
) Па (
) регистрируемого по показаниям манометрических датчиков установки. Поскольку испарительная камера представляет собой объем с малыми утечками, следующей технологической операцией является выдержка камеры в вакууме, необходимая для выравнивания остаточных давлений в испарительной камере и вакуумной установке. Затем включают нагреватели конденсации и испарения и всю камеру прогревают в режиме дополнительного обезгаживания. После этого устанавливают заданный температурный режим испарения и конденсации (
) и осаждают конденсат в течении времени, обеспечивающего при данном температурном режиме необходимую толщину конденсата.
|
|
При выходе из рабочего режима вначале выключают нагреватель зоны испарения и лишь после того, как температура испарительной части камеры снизиться до температуры конденсации, выключают нагреватель зоны конденсации, и камера охлаждается одновременно по всей длине.
Температура прогрева должна быть примерно на 
С выше температуры препарирования конденсата. Чтобы избежать конденсации испаряемого вещества на подложке, прогрев следует проводить при обратном градиенте температур, т.е. при условии, когда температура испаряемого материала ниже температуры подложки.