Микролегирование эвтектической структуры золото-кремний

Введение в систему золото-кремний сурьмы значительно измельчает эвтектическую структуру. При кристаллизации наблюдается выделение измельченных первичных кристаллов кремния и золота. Условия охлаждения данной структуры существенно влияют на микроструктуру. Например, при направленном отборе тепла наблюдается направленная кристаллизация с разделением фаз без образования «звездоподобных» структур по границам эвтектических колоний, которые, по-видимому, образуются в результате большой скорости кристаллизации и незначительного температурного градиента.

Микролегирование эвтектической структуры золото-кремний существенно влияет на морфологию растущих эпитаксиальных слоев. Морфология эпитаксиального слоя, выращенного из раствора, содержащего фосфор, существенно отличается от морфологии слоя, выращенного из бинарного раствора. Как показывает топография верхней границы слоя, наблюдаются специфические выступы, имеющие округлую форму. В случаях, когда скорость охлаждения превышает 50°С/сек, в системе золото-кремний с легированием фосфором центры роста вытянуты в сторону монокристалла кремния. Такая топография верхней границы слоя, по-видимому, объясняется локальным увеличением роста отдельных центров. Причиной увеличения скорости образования центров может быть и влияние фосфора, и кристаллографическое направление, где эта величина имеет относительно большие значения. Морфология эпитаксиального слоя, выращенного из расплава, содержащего 0,1 вес. % 8Ь, практически не отличается от морфологии слоев, выращенных из бинарных растворов при контактном плавлении соединяемых пар в ультразвуковом поле. Верхняя граница эпитаксиального слоя, выращенного из раствора, содержащего сурьму, при всех исследованных скоростях охлаждения не содержала. Таким образом, топография верхней границы слоя не только характеризует специфический рост, но и дает информацию об эвтектической кристаллизации на ее ранней стадии. Характер эвтектической кристаллизации также зависит от поверхностной активности третьего элемента.