Учет различных газодинамических факторов в кинетике роста одномерных кристаллов кремния Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 532.78 + 548.5

УЧЕТ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В КИНЕТИКЕ РОСТА ОДНОМЕРНЫХ КРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ

А.А. Долгачёв, А.И. Дунаев, М.А. Завалишин, О.Д. Козенков, В.А. Небольсин, А.А. Щетинин

В данной статье проведена оценка влияния различных газодинамических факторов на процесс химического газофазного осаждения кремния в открытой хлоридной системе и скорость роста одномерных кристаллов кремния. Полученные результаты указывают на диффузионный режим кристаллизации в исследованных условиях роста микро- и наноразмерных нитевидных кристаллов кремния

Ключевые слова: газодинамические факторы, хлоридная система, скорость роста, нитевидные кристаллы, кремний

Введение

Анализ работ, посвященных исследованию скоростей роста нитевидных кристаллов (НК), в том числе и наностержней (НС) в открытых системах [110], показывает, что в представлениях о вкладе различных факторов в скорость аксиального роста этих одномерных кристаллов и о природе лимитирующей стадии одномерной кристаллизации нет полной ясности. Различные авторы не только по-разному трактуют природу контролирующего процесса, но и развивают разные подходы к решению данной задачи. Весьма мало надежных количественных данных по измерениям скоростей роста, и определенные в нескольких работах кинетические параметры просто не с чем сравнить. Большинство моделей являются чисто

качественными, в них не делается попытка рассчитать скорость роста и сравнить ее с экспериментальными величинами. В работе Т. Канеко [7] такое сравнение проводится, но его целью является не проверка модели, а определение кинетических параметров, причем в целом ряде случаев полученные таким образом значения представляются не очень разумными. Какой смысл можно придать, например, частотному фактору величиной 10-2 или 10-37? Если процесс осуществляется по механизму пар-жидкость-кристалл (ПЖК), то коэффициенты конденсации порядка 10-2 - 10-4 представляются слишком

низкими [7].

Поэтому вопрос о лимитирующей стадии роста НК остается по существу открытым, но он очень актуален и требует своего решения.

Проведенный анализ полученных к настоящему времени экспериментальных и

Долгачёв Александр Александрович - ВГТУ, канд. физ.-мат. наук, профессор, E-mail: [email protected] Дунаев Александр Игоревич - ВГТУ, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник, E-mail: [email protected] Завалишин Максим Алексеевич - ВГТУ, аспирант, E-mail: [email protected]

Козенков Олег Дмитриевич - ВГТУ, канд. физ.-мат. наук,

доцент, E-mail: [email protected]

Небольсин Валерий Александрович - ВГТУ, д-р техн.

наук, профессор, E-mail: [email protected]

Щетинин Анатолий Антонович - ВГТУ, д-р физ.-мат.

наук, профессор, E-mail: [email protected]

теоретических результатов позволяет утверждать, что несмотря на определенные усилия многих исследователей, картина представлений об одномерной кристаллизации является далеко не полной. С одной стороны, ее канва и отдельные фрагменты основаны на многочисленных фактах и количественных результатах, полученных для узкого диапазона параметров, а зачастую и в недостаточно контролируемых условиях:

- имеется мало надежных данных по измерению скоростей роста;

- при проведении кинетических исследований не учитывалась поверхностная плотность НК на подложке;

- в большинстве работ не проводилась идентификация режимов кристаллизации;

- нередко выводы и суждения о молекулярных механизмах делаются на основе экстраполяций или результатов, полученных в несравнимых условиях; экспериментальные результаты и выводы различных авторов часто противоречат друг другу.

С другой стороны, на этой картине еще много белых пятен, не позволяющих видеть и трактовать ее в целом:

- не известен закон роста НК с диаметром d < 1 мкм;

- имеются очень скудные сведения по зависимости скорости роста НК от потока реакционного газа и концентрации питающего материала;

- не известна истинная роль жидкой фазы в

одномерном росте НК, связываемая в литературе с «катализом» - вопрос о природе «катализа»

поставлен и ждет своего ответа;

- в мировой литературе отсутствуют работы, которые были бы посвящены комплексному исследованию кинетики аксиального роста НК с максимальным учетом всех возможных влияющих факторов.

Рассмотренные данные показывают, что процесс одномерного роста НК по механизму пар-жидкость-кристалл, являющийся достаточно универсальным физико-химическим процессом, детально не разработан. Пока лишь мы располагаем для него рядом моделей и схем, но не имеем полной картины, адекватно отражающей рост нитевидного кристалла в различных условиях.

В соответствии с вышеизложенным целью настоящей работы является оценка вклада

различных параметров газового потока в кинетику роста НК и НС кремния, разработка методики кинетических исследований, позволяющей максимально разделить влияние различных технологических факторов на скорость роста одномерных кристаллов и установить режим происходящей кристаллизации.

Методика выращивания НК и НС кремния

проведение кинетических экспериментов. Важными из них являются осаждение поликристаллического кремния на стенках реактора и на подложке, а также зависимость времени нагрева реакционной смеси от скорости газового потока.

Поэтому для получения воспроизводимых результатов указанные обстоятельства тщательно анализировались и максимально учитывались при подготовке и проведении экспериментов.

Выращивание одномерных кристаллов кремния осуществлялось путем химического осаждения из газовой фазы в соответствии с уравнением

БЮЦ + 2Н2 = 81 + 4НС1

в проточной системе.

Процесс проводится в кварцевом трубчатом реакторе, помещаемом в печь с фотонным нагревом типа «Изоприн», при температурах 1300-1400 К. При достижении заданной температуры в реактор подается парогазовая смесь с мольным соотношением

т = [Б1С14] / Н2 = 0,0005-0,025

Кристаллы выращиваются на

монокристаллических полированных пластинах кремния с ориентацией плоской поверхности {111}. В качестве затравок при выращивании НК диаметром 1-50 мкм использовались частицы порошка металлов (Си, Аи, Р1 и др.). При выращивании наноразмерных НК - наностержней-использовалась наносимая на пластины кремния тонкая пленка платины ( ~ 1 нм), которая

разбивается при нагреве до ~1000 К на округлые островки металла с поперечными размерами ~ 10102 нанометров.

После проведения процесса осаждения в течении нескольких минут или десятков минут реактор охлаждается, ростовая подложка с выросшими НК извлекаются и исследуются в оптическом или сканирующем электронном микроскопе с целью определения скоростей аксиального роста известными методами [1-3].

Факторы, влияющие на скорость роста НК и методика кинетических экспериментов

Одним из достоинств динамической хлоридно-водородной системы является ее гибкость, т.е. достаточно широкая возможность выбора условий кристаллизации - температуры, состава газовой фазы, пересыщений и т.п. Однако это преимущество имеет и обратную сторону. Для точного проведения эксперимента очень трудно контролировать все влияющие на скорость роста НК факторы. Вдоль координаты реактора изменяется и температура, и состав газовой фазы, и условия газодинамики, имеется также радиальный градиент температуры. Необходимость использования для выращивания НК реактора с горячими стенками привносит ряд дополнительных трудностей в

Осаждение поликристаллического слоя (ПКС) и координатная зависимость скорости роста

На рис. 1 схематически показано

распределение скоростей роста в зоне осаждения кремния. ПКС образуется при более низких температурах, в то время как монокристаллический рост становится стабильным при Т> 1250-1270 К. Поэтому максимумы кривых распределения для ПКС и аксиального роста НК пространственно разделены. Аксиальный рост НК наблюдается в пределах всей зоны осаждения, однако воспроизводимым он становится лишь с некоторой точки А, которая соответствует необходимым условиям стабильного ПЖК-роста. С увеличением х скорость аксиального роста V вначале немного возрастает, а затем падает по экспоненте вплоть до точки Б, за которой начинается травление кремния по обратному механизму КЖП. Образование ПКС в зоне аксиального роста (после т. А) быстро уменьшается и дальше т. В не наблюдается. Быстрый спад кривой V(x) связан с истощением газовой смеси по кремнию и увеличением содержания в ней хлористого водорода [12-16].

Рис. 1. Распределение скоростей роста вдоль координаты реактора (произвольные единицы). Направление оси х совпадает с направлением потока

Для оценки эффективности изменения состава газовой смеси в зоне осаждения ПКС сравним скорость диффузии кремнийсодержащих молекул к стенкам реактора со скоростью газового потока р0 в зоне осаждения.

Для этого можно вычислить время диффузии с помощью уравнения радиальной диффузии [17]

(і)

при граничном условии на стенках реактора С(Я0) =

0, которое подразумевает высокую скорость осаждения поликремния. Здесь под С понимается концентрация соединений, которые создают

пересыщение в газовой фазе С - С0 , С0 -

концентрация тех же соединений на входе в зону осаждения.

В точках на выходе из зоны ПКС решение уравнения (1) для концентрации кремний содержащих соединений можно получить в форме

СВЫх = С0 [ 1 + ехр(- ^)]

(2)

где VI) - скорость молекулярной диффузии, а 00 -скорость газового потока.

Полагая Б= 3-10-4 м2/с для 81С14 [13], получаем = 0,26 м/с, в то время как 00 в экспериментах не превышает 4 см/с, т.е. скорость диффузии существенно выше скорости принудительной конвекции.

Следовательно, (Свых - С0 )/С0 ~ 10-3. Если

же из того же источника [13] использовать значение коэффициента диффузии для 81С14 - 2-10-4 м2/с, то получаем пересыщение ~ 10-2 .

Таким образом, после зоны ПКС газовая смесь выходит в состоянии, очень близком к термодинамически равновесному. Измерение скоростей аксиального роста проводилось на участке АС (рис. 1), в пределах которого

температура остается практически постоянной, а пересыщение очень низко (~ 0,1%). Причем большая часть экспериментов проведена на узких подложках (0,5см) в пределах участка ВС. В этом случае пересыщение для растущих кристаллов можно аппроксимировать постоянной величиной. При снятии температурной зависимости У(Т) и в некоторых других экспериментах измерялась максимальная скорость роста (т. А!), поскольку это способствовало фиксированию идентичных условий роста.

Динамика газового потока

Исследование кинетики роста НК кремния проводится в условиях, когда на подложке имеется ансамбль выросших НК, ориентированных перпендикулярно подложке и имеющих длину несколько миллиметров. Такая система НК морфологически сильно отличается от растущей пленки, поэтому целесообразно проведение анализа влияния газодинамических факторов на процессы, протекающие в открытом реакторе.

Скорость газового потока в реакторе 00 может быть рассчитана с учетом температурного расширения газа при постоянном давлении по формуле

00 = Т1р , (3)

ПЯ02Т0

где Т1 и Т0 - соответствующие температуры в реакторе и испарителе (термостате); 0 - объемный расход газа; И - радиус реактора. При заданных значениях Т (1300-1350 К), Т0 (300 К), И0 = 2 см и 0 (10-15 л/ч) для наших условий скорость течения составляет 1-5 см/с. Следовательно, время

прохождения газа через реактор длиной 50-70 см составляет десятки секунд.

Поскольку за это время скорость роста НК меняется весьма незначительно, условия газа по отношению к процессу роста НК можно считать квазистационарными.

Для определения режима течения газа найдем характерное число Рейнольдса для потока в исследуемой системе. Используя для кинематической вязкости оценку [17]

(4),

где и; = 1,7 л/кТ/т1 - средняя скорость

молекул газа с массой т1 , к - постоянная Больцмана, Т - термодинамическая температура,

к 1 = 1^л/2п01с1 - длина свободного пробега,

определяемая числом молекул п01 в единице объема (п01 = Р1 / кТ) и их эффективным сечением рассеяния с1 (с1 ~ п d0), найдем, что

Ие = -

= 3л/2 [т~ PQ1cd10 .

(5)

1,7 V кТ1 к Т0Я0

Принимая во внимание, что основным компонентом газовой фазы является водород

^Н = 0,25-10-9 м, тН = 3,3-10-27 кг), а также

полагая Т1 = 1350 К, Р = 1 атм = 102325 Па, получим Ие = 30 1с , где 1с - характерный размер возмущения газодинамической системы.

Для течения по трубе критические числа Рейнольдса составляют порядка нескольких тысяч, а при 1с = 2И0 , Ие =1, так что движение газа вне подложки должно носить ламинарный характер типа пуазейлевского течения [18].

НК по отношению к потоку газа можно рассматривать как цилиндр. В этом случае Иекр = 30 [18]. Для того, чтобы вычислить характерное число Рейнольдса, подставляем в формулу (5) в качестве 1с значение диаметра НК (НС) и находим Ие « 10-3. Таким образом, и в этом случае движение газа можно считать ламинарным.

На основании проведенных оценок можно ожидать, что распределение скоростей потока газа над ростовой подложкой достаточно однородно. Это предположение подтверждается результатами работы [19], в которой голографическими методами показано, что в реакторе с горячими стенками подобное распределение скоростей характерно для водорода при скоростях течения до ~ 10 см/с.

Неоднородность температурного поля

Кристаллизация кремния в реакторе проточного типа происходит в условиях неоднородного температурного поля. Между тем хорошо известно [1,2], что для стабилизации роста НК необходимо минимизировать температурные градиенты, которые могут оказать неблагоприятное

V

воздействие на ПЖК-рост или даже подавить его. Эта задача значительно упрощается для реактора с горячими стенками. Однако и для него трудно добиться полной изотермичности. В нашем реакторе в зоне осаждения, особенно на ее краях, существует аксиальный градиент температуры, а также радиальный градиент, достигающий 4-5 К/см. Это обстоятельство учитывалось следующим образом. Для кинетических экспериментов выбирался участок, в пределах которого температура была практически постоянной. Изменение температуры в пределах такой «полки» длиной 5-10 см не превышало 5-10 К. Ростовые подложки устанавливались своей плоскостью вдоль оси симметрии реактора с тем, чтобы образующиеся капли металла-инициатора оказывались в положительном радиальном температурном градиенте, потому что в противном случае возможна миграция капель внутрь подложки (это явление известно как зонная плавка в градиенте температур) [20].

Поскольку использовались достаточно высокие скорости потока газа (до 5 см/с), возникает вопрос о равномерности прогрева реакционной смеси по сечению реактора. Оценивая коэффициент температуропроводности х по формулам классической физики [18], считая при этом газовую смесь чистым водородом и вычисляя критерий Пекле Ре = 00И0 / х, находим, что Ре < 1. Это указывает на высокую интенсивность молекулярной теплопроводности и, как следствие, на большую вероятность равномерного прогрева газа на линии изоконцентраты.

Наибольшие трудности возникли с определением температурной зависимости скорости роста, поскольку при повышении температуры положение кривой У(х) изменяется. Если координата подложки при этом фиксируется, то V монотонно убывает с ростом температуры, отражая усиление процесса истощения питающего материала. Поэтому в данном случае использовалось измерение максимума скорости V , положение которого при повышении температуры фиксировало координату подложки и позволяло

уточнить температуру роста Т 2 ( рис. 1).

Определение режима кристаллизации

При исследовании кинетики роста НК кремния в открытой хлоридной системе обнаружено влияние на скорость роста поверхностной плотности НК на ростовой подложке (рис. 2). Если

поверхностная плотность НК на подложке < 4 мм-2, то скорость их роста не зависит от р. Увеличение поверхностной плотности в интервале от 4 до ~ 30 мм-2 приводит к снижению скорости аксиального роста по нелинейному закону в несколько раз, а при р > 30 мм-2 график ^р) асимптотически

приближается к оси абсцисс. Асимптотичность кривой V(р) при больших значениях поверхностной

плотности кристаллов, по-видимому, может объяснить низкие скорости роста ^—1-10 нм/с) наноразмерных НК, поскольку их поверхностная плотность обыгчно очень высока ( р ~ 102мм-2).

На рисунке 3 представлены зависимости скорости роста НК от расхода газовой смеси, протекающей через реактор в единицу времени. С увеличением расхода водорода и при постоянной концентрации реагентов в области исследованных потоков скорость роста НК существенно возрастает. При увеличении расхода газа с 2,8 до 20 см3 /с для НК с радиусами 15-17 мкм была зафиксирована максимальная скорость V ~ 2,3 мкм/с. Такое высокое значение скорости роста недостижимо при изменении других технологических параметров (температуры, концентрации 81С14 и т.д.). При потоках газа меньше ~ 2,8 см3/с и больше ~ 20 см3/с устойчивый ориентированный рост кристаллов нарушался. Капли расплава либо не поднимались от подложки, либо разбивались на более мелкие капли, и наблюдался неориентированный рост. При повышении температуры процесса скорость роста НК несколько уменьшается.

Рис. 2. Зависимость скорости роста НК кремния от поверхностной плотности р на подложке.

Расход газа р = 14 см3/ с

0 4 8 12 16 С?,см7с

Рис.3. Зависимость аксиальной скорости роста НК от расхода газовой смеси.

Инициирующая примесь - медь Для выяснения причин влияния скорости потока газа на кинетику роста НК были проведены

эксперименты, в которых менялось количество задаваемого в реакционную зону исходного питающего материала при постоянной скорости газового потока. Для этого вместе с водородом в реактор подавалось определенное количество инертного газа (аргона), а мольное отношение т оставалось неизменным.

Результаты этого эксперимента показаны на рис. 4. Видно, что даже существенное увеличение содержания Аг в газовой фазе не приводит к заметному изменению скорости роста. В первом приближении ее можно считать постоянной, то есть независящей от разбавления. Если содержание водорода в газовой фазе становится меньше ~ 20 %, устойчивый ориентированный рост нитевидных кристаллов нарушается. Резкое увеличение скорости роста НК с увеличением потока газа, а также полученные максимальные значения скорости, практически недостижимые при изменении других технологических параметров, позволяют

предположить, что варьированием расхода газа мы воздействуем на наиболее медленную стадию, зависящую от скорости потока. Изменение условий в газовой фазе на этой стадии и вызывает существенное увеличение скорости роста. Скорость химической реакции непосредственно не может зависеть от расхода газа, так как в экспериментах постоянно поддерживалось заданное мольное отношение и постоянная температура процесса.

Рис. 4. Зависимость аксиальной скорости роста НК кремния от степени разбавления газовой смеси.

Общий расход газа 0 = 14 см3 / с

Полученные результаты показывают, что при аксиальном росте НК и НС кремния наиболее медленными являются процессы доставки питающего материала к фронту кристаллизации. Как известно, для открытых систем возможны два типа массопереноса: принудительной конвекции и диффузионный. Для определения режима массопереноса были сняты координатные зависимости V(x) при двух различных скоростях течения газового потока (рис. 5). В случае

конвективного переноса скорость роста определяется при прочих равных условиях временем нахождения газовой смеси в реакторе [13], которое может быть найдено для разных точек реактора как т = х/0, где х - координата, а 0 -скорость течения потока газа. Поэтому при

равенстве времен т можно ожидать в этом случае одинаковых скоростей роста. Однако перестроение кривых V(x) в координатах V(т) с учетом расширения газа (рис. 6), показывает, что это ожидание не оправдывается и, следовательно, принудительная конвекция при данных скоростях потока не лимитирует аксиальный рост. Таким образом, приходим к выводу о том, что наиболее медленными в исследованных условиях данной системы являются диффузионные процессы. Перестроение данных (рис. 6) в

полулогарифмических координатах свидетельствует об экспоненциальной зависимости V(x).

Рис.5. Зависимость скорости аксиального роста от приведенной координаты в направлении газового потока. Х0 - фиксированная точка на выходе из зоны роста

1

г \ (} = 20 л/ч

‘і і .4 і

60 70 120 130 140 т,с

Рис. 6. Зависимости скорости аксиального роста НК от времени нахождения газовой смеси в реакторе при различных скоростях и расходах газового потока

Выводы

1. Проведена оценка влияния различных газодинамических факторов на процесс газофазного осаждения кремния в открытой хлоридной системе и скорость аксиального роста одномерных кристаллов кремния.

2. Показано, что в исследованных условиях течение газа в ростовом реакторе является

ламинарным, скорость переноса

кремнийсодержащих компонентов путем молекулярной диффузии в несколько раз превышает скорость принудительной конвекции, поток газа равномерно прогревается в зоне роста.

3. Скорость роста одномерных кристаллов заметно снижается по нелинейному закону при увеличении их поверхностной плотности р в интервале от ~ 4 до 30 мм-2, а при более высоких значениях р асимптотически приближается к минимальному значению скорости V ~ 0,1 мкм/с.

4. Скорость аксиального роста одномерных кристаллов обнаруживает линейную зависимость от скорости потока газовой смеси в реакторе и координаты подложки в зоне осаждения.

5. Полученные экспериментальные результаты и проведенные оценки влияния газодинамических факторов указывают на диффузионный режим кристаллизации в исследованных условиях роста микро- и наноразмерных нитевидных кристаллов кремния.

Литература

1. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. - М.: Наука, 1977. - 304 с.

2. Туманов А.Т., Портной К.И., Грибков В.Н. и др. Кинетика осевого роста нитевидных кристаллов карбида кремния // ДАН СССР. - 1974. - Т.218, № 5. - С. 10891092.

3. Givargizov E. I. Fundamental Aspects of VLS-Growth // J. Cryst. Growth. - 1975. - Vol.31. - P. 20-30.

4 .Atarashiya K., Yamamoto K., Nagasaki R. Growth of Silicon Crystals by VLS-Method and its Modification // Bull. Fac. Eng. Hokkaido Univ. - 1986. - № 3. - P. 161-171.

5. Weyher J. Some Notes on the Growth Kinetics and Morphology of VLS Silicon Crystals Grown with Platinum and Gold as Liquid-Forming Agents // J. Cryst. Growth. -1978. -Vol.43, № 2. - P. 235-244.

6. Bootsma G.A., Gassen H.J. A Quantitative Study on the Growth of Silicon Whiskers from Silane and Germanium Whiskers from Germane // J. Cryst. Growth. - 1971. - Vol.10.

- P. 223-234.

7. Kaneko T. Growth Rates of Vapour Grown Filaments // J. Cryst. Growth. - 1984. - Vol.69, № 1. - P.1-9.

8. Дубровский В.Г., Сибирев Н.В., Цырлин Г.Э. Кинетическая модель роста нанометровых нитевидных кристаллов по механизму «пар - жидкость - кристалл» // Письма в ЖТФ, 2004. - Т. 30. - Вып. 16. - С. 41 - 49.

9. Santoni A., Villacorta F.J., Rufoloni A. et al. Growth of Au - catalysed Si nanowires by low pressure chemical vapour deposition on Si (100) and amorphous Si surfaces // J. Phys.: Condens. Matter. - Vol. 18 (2006). - P. 10853 - 10859.

10. Kodambaka S., Hannor J.B., Tromp R. M. et al. Control of Si Nanowire Growth by Oxygen // Nanoletters, 2006. - Vol.6 - № 6 - P. 1292 - 1296.

11. Cao L., Garipcan L., Atchison L.S. et al. Instability and Transport of Metal Catalyst in the Growth of Tapered Silicon Nanowires // Nanoletters, 2006. - Vol.6. - P. 1852 -1857.

12. Шоу Д. У. Механизмы эпитаксиального роста полупроводников из газовой фазы // Рост кристаллов / Под ред. К. Гудмана. - М.: Мир, 1977. - Т.1. - С.11-74.

13. Ban V.S., Gilbert S. The Chemistry and Transport Phenomena of Chemical Vapour Deposition of Silicon from SiCl4 // J. Cryst. Growth. - 1975. - Vol. 31. - P. 284 - 289.

14. Нисидзава Д. Некоторые вопросы эпитаксиального роста кремния // Рост кристаллов / Под ред. К. Гудмана. - М.: Мир, 1981. - Т.2. - С.77-134.

15. Bloem J. Trends in the Chemical Vapour Deposition of Silicon // Semicond. Silic. 1973. - P.180-190.

16. Крапухин В.В., Соколов И.А., Кузнецов Г.Д.

Физико-химические основы технологии

полупроводниковых материалов. - М.: Металлургия, 1982.

- 352 с.

17. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика в 10 т. - М.: Наука, 1979. - Т. 6. - 736 с.

18. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика в 10 т. - М.: Наука, 1986. - Т. 10 - 528 с.

19. Giling L.J/ Gas Flow Patterns in Horizontal Epitaxial Reactor Cells by Interference Holography // J. Electrochem. Soc. - 1982. - v.129 - № 3. - P. 634 - 644.

20. Лодиз Р., Паркер Р. Рост монокристаллов. // М.: Мир, 1974. - 540 с.

Воронежский государственный технический университет

THE ACCOUNTING OF VARIOUS GAS DYNAMICS FACTORS IN THE GROWTH KINETICS OF THE ONE-DIMENSIONAL SILICON CRYSTALS

A.A. Dolgachev, A.I. Dunaev, M.A. Zavalishin, O.D. Kozenkov, V.A. Nebolsin, A.A. Shetinin

In this paper the estimation of various gas dynamics factors influence on the silicon chemical vapour deposition process in the open chloride system and on the growth rate of the micro- and nanodimensional silicon whiskers is carry out. The obtained results on diffusion regime of crystallization of silicon micro- and nanodimensional whiskers growth in the research conditions are indicate

Key words: gas dynamics factors, chloride system, growth rate, whiskers, silicon, whiskers