Экспериментальное наблюдение перемещения краевых дислокаций в гетероструктурах Ge/Ge_xSi_1-x /Si(001) (x=0.2-0.6)
Болховитянов Ю.Б., Гутаковский А.К., Дерябин А.С., Соколов Л.В.

Поступила в редакцию: 12 Мая 2016

DOI: 10.7868/S0044451016110134

PDF (2793.5K)

Гетероструктуры Ge/Ge_xSi_1-x/Si(001) (x=0.2-0.6), выращенные методом молекулярной эпитаксии, были исследованы методом высокоразрешающей электронной микроскопии с атомным разрешением. Буферный слой Ge_xSi_1-x имел толщину 7-35 нм. Показано, что такие гетероструктуры релаксируют в две стадии: в процессе роста (500C) формируется упорядоченная сетка краевых дислокаций на границе раздела Ge/GeSi; затем в процессе отжига при более высоких температурах и x>0.3 часть краевых дислокаций в противовес общепринятому мнению об их неподвижности перемещается через буферный слой GeSi к границе раздела GeSi/Si(001). Было обнаружено, что пластическая релаксация буферного слоя GeSi осуществляется путем движения дислокационных комплексов краевого типа, состоящих из пары комплементарных 60-градусных дислокаций, окончания экстраплоскостей {111} которых находятся на удалении примерно от 2 до 12 межплоскостных расстояний. Показано, что проникновение дислокационных комплексов в буферный слой GeSi и далее в границу GeSi/Si интенсифицируется с ростом температуры отжига (600C-800C) и доли Ge в буферном слое.