Субструктура эпитаксиальной пленки β-SiC, синтезированной пиролизом метана на (111)Si методом ИФО

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.