Субструктура эпитаксиальной пленки β-SiC, синтезированной пиролизом метана на (111)Si методом ИФО
Date
2018Another Title
Substructure of the epitaxial film of β-SiC synthesized by pyrolysis of methane on (111) Si by the method of PPT
Bibliographic entry
Солдатенко, С. А. Субструктура эпитаксиальной пленки β-SiC, синтезированной пиролизом метана на (111)Si методом ИФО = Substructure of the epitaxial film of β-SiC synthesized by pyrolysis of methane on (111) Si by the method of PPT / С. А. Солдатенко, В. О. Кузьмина // Современные методы и технологии создания и обработки материалов : материалы XIII Международной научно-технической конференции, 12-14 сентября 2018 г. [Электронный ресурс]. – Минск : [б. и.], 2018.
Abstract
Методами просвечивающей электронной микроскопии, дифракции быстрых электронов проведены исследования ориентации, структуры и морфологии пленок, образующихся при импульсной фотонной обработке излучением ксеноновых ламп пластин кремния (111) Si в атмосфере метана. Установлено, что при карбидизации поверхности кремниевой подложки формируется нанокристаллическая эпитаксиальная гетероструктура β-SiC/(111)Si. Питание зоны реакции осуществляется за счет восходящей поверхностной и граничной диффузии атомов Si через слой SiC, в результате в приграничной области подложки формируется система ограненных полостей. Эпитаксия реализуется по двум ориентационным соотношениям (ОС), отвечающим ориентациям совпадения с высокой плотностью совпадающих узлов. Основное ОС одновременно удовлетворяет двум кристаллогеометрическим критериям эпитаксии. Межфазная граница некогерентная. Субструктура зерен β-SiC характеризуется высокой плотностью дефектов упаковки 107 см–2 по (111), являющейся прослойкой гексагональной фазы. Высокоугловые ГЗ в пленке β-SiC являются границами специального типа, что обеспечивает низкую шероховатость поверхности, механическую и термическую прочность.
Abstract in another language
By the methods of TEM and HEED the orientation, structure, and morphology of films produced by pulsed photon treatment with xenon lamp radiation from silicon (111) Si plates in a methane atmosphere have been studied. It has been established that a carbonization of the surface of a silicon substrate forms a nanocrystalline epitaxial β-SiC / (111) Si heterostructure. The reaction zone is supplied by upward surface and boundary diffusion of Si atoms through
the SiC layer, as a result, a system of faceted cavities is formed in the boundary region of the substrate. Epitaxy is realized by two orientation relationships, corresponding to coincidence orientations with high density of coincident sites. The main OS simultaneously satisfies two crystal geometric criteria for epitaxy. The interphase boundary is incoherent. The substructure of β-SiC grains is characterized by a high packing density of 107 cm–2 in (111), which are streaks of the hexagonal phase. High-angle GB in the β-SiC film is a special type of boundary, which provides low surface roughness, mechanical and thermal durability.