pirito epitaksija kalcite
epitãksija (epi… + gr. taxis – išdėstymas), vienos kristalinės medžiagos atomų ar molekulių sluoksnio orientuotas auginimas ant kitos (kartais tos pačios) medžiagos padėklo. Epitaksijos būdu užaugintas sluoksnis paprastai kartoja padėklo gardelės struktūrą. Autoepitaksija yra procesas, kai augančio sluoksnio ir padėklo cheminė sudėtis nesiskiria (pvz., silicio sluoksnis ant silicio padėklo). Heteroepitaksija vyksta, kai padėklo medžiaga yra kitokios cheminės sudėties negu auginamasis sluoksnis (pvz., silicio sluoksnis ant dialiuminio trioksido padėklo), chemoepitaksija – kai auginamas sluoksnis reaguoja su išorine medžiaga (gautojo sluoksnio sudėtis skiriasi ir nuo padėklo, ir nuo naudotos medžiagos cheminės sudėties). Pagal pradinės medžiagos būseną epitaksija būna dujinė, skystinė ir molekulinė. Dujinės epitaksijos (epitaksinių sluoksnių auginimo iš dujų fazės) procesai skirstomi į tiesioginius ir netiesioginius.
Tiesioginių procesų metu auginimo medžiagos atomai iš šaltinio patenka ant padėklo ir adsorbuojami, toliau atomai migruoja įkaitinto padėklo paviršiumi, kol užima vietas, atitinkančias mažiausią energiją padėklo atominių plokštumų kraštuose. Netiesioginių procesų metu virš padėklo teka dujų srautas, kurio sudėtyje esantys cheminiai reagentai skyla arba jungiasi tarpusavyje padėklo aplinkoje arba tiesiog ant padėklo. Vykstant reakcijoms kristalizuojama medžiaga sėda ant padėklo tęsdama padėklo gardelę, o susidarę papildomi reakcijos produktai pašalinami su dujų srautu. Skystinės epitaksijos metu monokristalinis sluoksnis nusodinamas iš lydalo. Sodinamosios medžiagos tirpiklis paprastai būna išlydytas metalas (pvz., silicio tirpiklis – aliuminis). Auginimo reaktoriuje pirmiausia gaunamas lydalas. Kai medžiagos ištirpsta ir susidaro sotusis tirpalas, reaktorius paverčiamas ir lydalas padengia padėklą.
Lėtai aušinamas tirpalas persotinamas, ištirpintos nusodinamosios medžiagos atomai ir molekulės difunduodamos pasiekia padėklą ir kristalizuojasi ant jo atkartodamos padėklo kristalinę sandarą. Užauginto epitaksinio sluoksnio storis priklauso nuo didžiausios lydalo temperatūros ir aušinimo spartos. Molekulinė epitaksija – tiesioginis medžiagos molekulių nusodinimas ant padėklo labai švarioje aplinkoje. Epitaksiniai sluoksniai auginami vakuume intensyviai garinant medžiagą. Susidaręs molekulių ir atomų srautas pasiekia įkaitinto padėklo paviršių, adsorbuojamas ir sluoksnis auga. Maža proceso sparta leidžia tiksliai reguliuoti augančio sluoksnio storį, todėl šis metodas taikomas ploniesiems sluoksniams ir daugiasluoksniams dariniams auginti, pvz., gaminant lazerius.
rutilo epitaksija kvarce
628