Метод гарячої стінки являє собою різновид технології вакуумного осадження плівок, характеризуемую тим, що зростання відбувається в умовах, дуже близьких до термодинамічної рівноваги Основний особливістю методу є наявність нагрітого екрану (гарячої стінки), службовця для зосередження та направлення на підкладку испаряемого речовини При цьому виключаються втрати випаровується, створюється можливість підтримання високого тиску парів речовини або його різних компонент і зводиться до мінімуму різницю температур джерела і підкладки

До кінця 70-х років метод гарячої стінки був детально розроблений в застосуванні до цілого ряду сполук AIVBVI і твердих розчинів на їх основі Це дозволило плавно, без будь-яких серйозних модифікацій технологічних установок і режимів росту, перейти від епітаксії окремих верств до виготовлення надграток Сверхрешетки на основі напівпровідників AIVBVI були вперше отримані на початку 80-х років в університетах Японії [52, 53] та Австрії [54] методом гарячої стінки

Типові установки для виготовлення надграток цим методом показані на рис 914 Як приклад використовуються зєднання

Рис 914 Схема установки для епітаксійного вирощування сверхрешеток PbTe-PbSnTe методом гарячої стінки (у всій системі вакуум ~ 10-6 мм рт Ст;

резервуари, що містять Te, використовуються при зростанні p-PbTe і p-PbSnTe надлишок Te створює відхилення від стехіометрії): 1 – Нагрівач підкладки 2 – Головка з підкладкою, періодично пересувається мотором 3 – Відбивач парів Te 4 – Підкладка 5 – Нагрівачі стінок 6 – Нагрівачі джерел 7 – Нагрівачі резервуарів Te 8 – Стінка з кварцового скла

PbTe і Pb1-xSnxTe До складу установки входять декілька (зазвичай два) реакторів, які використовуються для отримання шарів різних матеріалів або шарів різного типу провідності, а також рухливий подложкодержатель, переміщення якого між реакторами дозволяє сформувати надгратку Вирощування шарів проводиться у вакуумі порядку 10-6 мм рт ст Умови зростання визначаються температурами двох

джерел-випарників, стінок і підкладки Для управління типом провідності окремих шарів використовують два способи: регульоване відхилення складу від стехіометрії, тобто легування електрично активними власними дефектами, і легування домішками [53] У першому випадку в додаткові резервуари реакторів завантажують чистий телур, тиском парів якого і визначається тип провідності матеріалу, так як надлишок халькогена в PbTe дає діркову провідність, а надлишок свинцю – електронну Рівень легування при цьому визначається температурою резервуара з теллуром і істотно залежить від температури підкладки

Перед вирощуванням сверхрешетки на підкладку BaF2 зазвичай наноситься буферний шар PbTe товщиною порядку 500 нм Товщини шарів надгратки для цього методу визначаються двома обмежуючими факторами: 1) нижня межа визначається градієнтом складу за рахунок взаімодіффузіі компонентів 2) верхня межа, при перевищенні якої властивості сверхрешетки перестають відрізнятися від властивостей обємного матеріалу, визначається довжиною вільного пробігу носіїв

Цей метод вирощування застосовується і для отримання сверхрешеточних структур на основі AIIBVI, наприклад ZnS-ZnSe

Джерело: І А Случинський, Основи матеріалознавства і технології напівпровідників, Москва – 2002