Установка для молекулярно-лучевой эпитаксии «Катунь-100»
Автор: В.В. Блинов, В.И. Машанов, А.И. Никифоров, Д.Н. Придачин, Д.О. Пчеляков, О.П. Пчеляков, Л.В. Соколов, В.П. Титов
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Космическое приборостроение
Статья в выпуске: 3, 2018 года.
Бесплатный доступ
Одной из наиболее перспективных в полупроводниковой электронике технологий является молекулярно-лучевая эпитаксия, которая представляет собой последовательное осаждение на полупроводниковую подложку слоев атомной толщины различных материалов из молекулярных пучков в условиях сверхвысокого вакуума (давление остаточных газов менее 10–8 Па). В ходе этого процесса (in situ) проводится диагностика молекулярных пучков и формируемых наногетероструктур. Создание высокоэффективных приборов микро-, нано- и фотоэлектроники на основе полупроводниковых наногетероструктур, состоящих из соединений III-V, выращенных на дешевых и прочных Si подложках, является одной из приоритетных задач современного полупроводникового материаловедения. Решение этой проблемы крайне важно и для развития высокоэффективной фотовольтаики. Современные высокоэффективные солнечные элементы представляют собой сложные многослойные гетеросистемы с КПД до 45 % при концентрации солнечного излучения в несколько сотен солнц. Они состоят из трех основных p-n переходов, выполненных из Ge, InGaAs, InGaP и соединенных последовательно туннельными диодами. В настоящей статье представлена автоматизированная компактная установка молекулярно-лучевой эпитаксии нового поколения для эпитаксии плёнок и наноструктур на основе Si, Ge и (или) соединений типа А3В5, разработанная в Институте физики полупроводников имени А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН.
Молекулярно-лучевая эпитаксия, полупроводниковые наногетероструктуры, солнечные элементы, сверхвысокий вакуум, космическое материаловедение
Короткий адрес: https://sciup.org/14114740
IDR: 14114740 | УДК: 523.68:621.315.3 | DOI: 10.26732/2618-7957-2018-3-170-174
Plant for molecular beam epitaxy «Katun-100»
One of the most promising technologies in semiconductor electronics is molecular beam epitaxy, which is a successive deposition on the semiconductor substrate of layers of atomic thickness of various materials from molecular beams in ultra-high vacuum (residual gas pressure less than 10–8 Pa). During this process (in situ), molecular beams and nanoheterostructures are diagnosed. Creation of high-performance micro-, nano- and photoelectronics devices based on semiconductor nanoheterostructures consisting of III-V compounds grown on cheap Si substrates is one of the priorities of modern semiconductor materials science. The solution this problem is extremely important for the development of high-performance photovoltaics. Modern high-performance solar cells are complex multilayer heterosystems with an efficiency of up to 45 % at a concentration of solar radiation in several hundred suns. They consist of three main p-n junctions made of Ge, InGaAs, InGaP connected in series by tunnel diodes. This article presents an automated compact plant of new generation of molecular beam epitaxy for epitaxy of films and nanostructures based on Si, Ge and (or) compounds of A3B5 type, developed at the Rzhanov Institute of Semiconductor Physics of the Siberian Branch of RAS.
Список литературы Установка для молекулярно-лучевой эпитаксии «Катунь-100»
- Новое оборудование для молекулярно-лучевой эпитаксии [Электронный ресурс]. URL: http://lib.isp.nsc.ru/16/Renew/pgs/Laboratory/K-100.html (дата обращения: 22.08.2018).
- Валиев К. А., Орликовский А. А. Технологии СБИС: основные тенденции развития / Электроника: Наука, технология, бизнес. 1996. № 5–6. С. 3–11.
- Hueser J. E., Brock F. J. Theoretical analysis of the density within an orbiting molecular shield // J. Vac. Sci. Technol., 1976, vol. 13, no. 3, pp. 702–710.
- Melfi L. T., Outlaw R. A., Hueser J. E, Brock F. J. Molecular shield: An orbiting low-density materials laboratory // J. Vac. Sci. Thechnol., 1976, vol. 13, no. 3, p. 698.
- Ignatiev A. The Wake Shield Facility and Space-Based Thin Film Science and Technology // Earth Space Review, 1995, no. 4, p. 10.
- News Briefs // Compound semiconductors, 1997, no. 1, p. 11.
- Neu G., Teisserire M., Freundlich A., Horton C., Ignatiev A. // Appl. Phys. Lett., 1999, vol. 74, no. 22, pp. 3341–3343.
- Бержатый В. И., Зворыкин Л. Л., Иванов А. И., Пчеляков О. П., Соколов Л. В. Перспективы реализации вакуумных технологий в условиях орбитального полета // Поверхность. Рентгеновские, синхронные и нейтральные исследования, 2001, № 9, С. 63–73.
- Ignatiev A., Freundlich A., Pchelyakov O., Nikiforov A., Sokolov L., Pridachin D., Blinov V. Molecular Beam Epitaxy in the Ultravacuum of Space: Present and Near Future // From Research to Mass Production, 2018, pp. 741–749. doi: 10.1016/B978-0-12-812136-8.00035-9
- Pchelyakov O. P., Dvurechensky A. V., Latyshev A. V., Aseev A. L. Ge/Si heterostructures with coherent Ge quantum dots in silicon for applications in nanoelectronics // Semiconductor Science and Technology, 2011, vol. 26, no. 1, pp. 14–27. doi: 10.1088/0268-1242/26/1/014027
