Фасетирование при локальной твердофазной и молекулярно-лучевой эпитаксии кремния на кремнии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Изюмская, Наталия Федоровна

• Изюмская, Наталия Федоровна
• кандидат физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Изюмская, Наталия Федоровна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Структура и свойства аморфного кремния

1.1.1. Структура аморфного кремния

1.1.2. Дефекты в аморфном кремнии

1.1.3. Структурная релаксация аморфного кремния

1.1.4. Механические свойства аморфного кремния

1.2. Кристаллизация аморфного кремния

1.2.1. Механизмы твердофазной кристаллизации

1.2.2. Влияние напряжений на характеристики твердофазной кристаллизации

1.2.3. Зарождение и рост зерен

1.3. Локальная эпитаксия

1.3.1. Локальная твердофазная эпитаксия

1.3.2. Локальная молекулярно-лучевая эпитаксия

1.4. Задачи диссертационной работы 31 Глава 2. Методики приготовления и исследования образцов

2.1. Приготовление подложек с меза-структурами для локальной МЛЭ

2.2. Подготовка подложек к напылению

2.3. Напыление пленок аморфного кремния

2.4. Молекулярно-лучевая эпитаксия Э/ и Э/ве

2.5. Измерение радиуса изгиба образцов

2.6. Приготовление поперечных срезов изучаемых структур для просвечивающей электронной микроскопии

Глава 3. Разрушение осажденных в вакууме пленок аморфного 81

3.1. Введение

3.2. Приготовление образцов и методика экспериментов

3.3. Результаты экспериментов

3.4. Выводы

Глава 4. Локальная твердофазная эпитаксия аморфного кремния

4.1. Введение

4.2. Приготовление образцов и методика экспериментов

4.3. Результаты экспериментов

4.4. Выводы

Глава 5. Локальная молекулярно-лучевая эпитаксия и Б1Се на

подложках с меза-структурами

5.1. Введение

5.2. Приготовление образцов и методика экспериментов

5.3. Результаты экспериментов

5.3.1. Локальная эпитаксия на подложках 31(001)

5.3.2. Локальная эпитаксия ЭЮе на подложках 31(001) 79 5.3.2. Локальная эпитаксия на подложках 31(111)

5.4. Выводы 86 Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фасетирование при локальной твердофазной и молекулярно-лучевой эпитаксии кремния на кремнии»

Введение

В последние годы прогресс в создании новых электронных и оптических приборов связан в большой степени с развитием эпитаксиальных методов, позволяющих создавать электронные структуры с заданными параметрами (толщиной, степенью легирования, шириной переходных областей, кристаллическим совершенством). Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) является методом получения сложных структур, позволяющим очень точно контролировать толщину слоев, получать резкие межслойные границы и профили распределения примесей. Однако, увеличение степени интеграции требует ограничения размеров не только в направлении, перпендикулярном поверхности подложки, но также в боковых направлениях. Кроме того, в последнее время большое внимание исследователей привлекают низкоразмерные эпитаксиальные структуры (квантовые ямы, провода и точки). Новые электрические и оптические свойства этих структур, возникающие из-за эффектов размерного квантования, открывают широкие возможности их использования для создания различных электронных и оптических приборов. Необходимо отметить, что, т.к. удельная доля внешних поверхностей и границ раздела в низкоразмерных структурах очень велика, то их параметры в значительной степени определяют свойства этих объектов. Литографические методы не подходят для создания низкоразмерных структур, т.к. имеют ограниченное пространственное разрешение, а также вносят дефекты в процессе травления. В связи с этим методы локальной эпитаксии, а также методы, в которых используется явление самоорганизации эпитаксиального роста, позволяющие получать наноразмерные структуры непосредственно в процессе эпитаксиального роста привлекают все большее внимание.

Составной частью большого числа технологических процессов является твердофазная эпитаксия (ТФЭ) - эпитаксиальная кристаллизация аморфного материала, полученного осаждением или ионной имплантацией. Прежде всего это относится к легированию кремния методом ионной имплантации. Как правило, используемые дозы внедряемой примеси приводят к аморфизации поверхностного слоя. С целью восстановления кристаллической структуры материала, отжига радиационных дефектов и электрической активации примеси производится термический отжиг, в результате которого происходит ТФЭ. Кроме того, ТФЭ применяется при МЛЭ росте для получения 8-легированных слоев. Из-за явления поверхностной сегрегации, характерного для большинства примесей, используемых в МЛЭ (БЬ, 6а, в меньшей степени В), получить резкие профили примеси непосредственно в ходе МЛЭ не удается. В этом случае используется осаждение 5-легированного слоя аморфного кремния и его последующая твердофазная кристаллизация. В последние годы, большое внимание уделялось изучению латеральной твердофазной эпитаксии7 кремния, как одному из методов получения кремния на диэлектрике - перспективного материала для создания трехмерных интегральных схем. Латеральная ТФЭ является перспективным методом для изготовления трехмерных БИС, т.к. кристаллизация происходит при низких температурах (<600°С), не приводящих к диффузионному размытию профилей примеси в нижележащих слоях. В этом случае, аморфный Б-! кристаллизуется локально в окне ЭЮ2

сначала вертикально в затравочной области, непосредственно контактирующей с монокристаллической подложкой, а затем горизонтально на слое.

Структура и свойства аморфного кремния оказывает значительное влияние на его твердофазную кристаллизацию. Известно, что свойства аморфных пленок, осажденных в вакууме, сильно зависят от условий их

получения (температуры и скорости напыления, давления остаточных газов, последующей термообработки). Такие пленки часто бывают пронизаны системой взаимосвязанных пор, по которым атмосферные газы могут проникать практически до границы с подложкой, что может привести к значительному снижению скорости кристаллизации и даже срыву эпитаксиального роста. Кроме того, серьезной проблемой при твердофазной кристаллизации аморфного полученного напылением в вакууме, является возникновение напряжений в аморфных слоях, приводящих к их разрушению при достижении определенной толщины. Поэтому, для понимания механизмов твердофазной эпитаксии и получения качественных эпитаксиальных слоев большое значение имеет изучение свойств аморфного кремния и их зависимости от условий приготовления материала.

Хотя механизмы эпитаксиального роста изучались довольно интенсивно, явления, происходящие на краях эпитаксиального фронта исследованы мало. Однако, в случае локальной эпитаксии, когда размеры ростовой области становятся сравнимы с толщиной эпитаксиального слоя, эти явления приобретают большое значение и требуют дальнейшего изучения.

Исходя из сказанного выше в настоящей диссертационной работе была поставлена задача исследовать процессы формирования боковой огранки эпитаксиального фронта при локальной молекулярно-лучевой и твердофазной эпитаксии.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Во введении обоснована актуальность поставленной задачи и дано краткое содержание диссертации. В первой главе сделан обзор публикаций в данной области исследования и поставлены основные задачи диссертации. Во второй главе описаны использованное экспериментальное оборудование и методики приготовления и исследования образцов. В третьей главе приведены результаты

исследования напряжений в пленках аморфного кремния, осажденных в вакууме, выявлены причины их возникновения, а также разработан способ снижения напряжений в аморфных пленках в процессе роста, что предотвращает их разрушение. В четвертой главе приведены результаты исследования процесса твердофазной эпитаксии пленок аморфного кремния в окнах 8Ю2. В пятой главе приведены результаты

исследований влияния режимов роста на морфологию эпитаксиальных и 810е структур, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках (001) и (111) с меза-структурами. В заключении сформулированы основные выводы и результаты работы.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Изюмская, Наталия Федоровна

5.4. Выводы

Таким образом, когда латеральные размеры ростовой области становятся сравнимыми с толщиной эпитаксиального слоя, форма эпитаксиальной структуры зависит от температуры, скорости роста и ориентации подложки. При этом формирование боковой огранки эпитаксиальной структуры определяется стремлением системы понизить общую поверхностную энергию.

Определены условия формирования боковой огранки фронта кристаллизации при молекулярно-лучевой эпитаксии Э-! и Эи^вех на кремниевых подложках (001) и (111) с меза-структурами.

При росте на подложках с ориентацией (001) найдено, что повышение температуры и/или снижение скорости роста ведет к образованию фасеток {111} на боковых поверхностях эпитаксиальной структуры. Максимальный размер фасетки определяется длиной диффузионного пробега атомов кремния по поверхности при данной температуре роста, а также скоростью напыления, т.к. поток падающих атомов подавляет поверхностную диффузию. Легирование растущего слоя ве до концентрации -30 ат.% не вызывает изменений боковой огранки. При ориентации подложки (111) в интервале температур 500-900°С формируется ассимметричная структура с огранкой фасеточными плоскостями {001} и {111}.

Продемонстрирована возможность контролировать форму эпитаксиальных структур, варьируя условия роста и формировать структуры шириной несколько десятков нм при вершине растущей пирамидальной структуры, используя явление самоорганизованного эпитаксиального роста на относительно широких меза-подложках (порядка микрометра).

Заключение

На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы:

1. При напылении в вакууме, в пленках аморфного кремния возникают значительные растягивающие напряжения величиной до 109 Па, что приводит к их разрушению при достижении определенной (критической) толщины. Причиной возникновения напряжений являются микропоры, образующиеся в пленках аморфного кремния в процессе напыления. Низкотемпературные отжиги, проводимые in situ в процессе напыления вызывают уплотнение пленок и снижают напряжения, что позволяет получать неразрушенные слои аморфного кремния закритической толщины.

2. Методом комбинационного рассеяния света обнаружено, что процесс растрескивания пленки вызывает частичную структурную релаксацию аморфного кремния.

3. Впервые показано, что на ранней стадии твердофазной эпитаксии ростовой фронт продвигается изотропно. Фасеточная плоскость не образуется на краю ростового фронта на начальной стадии кристаллизации, как предполагается в общепринятой модели, а формируется в процессе движения фронта кристаллизации в аморфной матрице.

4. Установлено, что напряжения в пленке аморфного кремния и дислокации в эпитаксиальном слое не влияют на процессы фасетирования при твердофазной кристаллизации.

5. Показано, что при локальной МЛЭ форма эпитаксиальной структуры зависит от температуры, скорости роста и ориентации подложки. Определены условия формирования боковой огранки фронта кристаллизации при локальной молекулярно-лучевой эпитаксии Si и Si-ixGex (х = 0-0.3) на кремниевых подложках (001) и (111) с мезаструктурами. Показано, что при низких температурах и/или высоких скоростях напыления боковой огранки эпитаксиальных структур не образуется. При увеличении температуры или уменьшении скорости напыления формирование фасеток происходит благодаря увеличению длины поверхностной диффузии атомов Si. При снижении скорости роста температура, при которой начинается фасетирование, понижается из-за увеличения времени жизни адсорбированных атомов на поверхности.

6. Показано, что легирование растущего слоя Ge до концентрации -30% не вызывает изменения типа боковой огранки.

7. Продемонстрирована возможность контролировать форму эпитаксиальных структур, варьируя условия роста и формировать структуры шириной несколько десятков нм при вершине растущей пирамидальной структуры, используя явление самоорганизованного эпитаксиального роста на относительно широких меза-подложках (порядка микрометра).

В заключение, автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю доктору физ.-мат.наук Вяткину А.Ф., всему коллективу лаборатории ионной технологии ИПТМ РАН и своим соавторам, а также Смирнову B.C. за моральную поддержку и помощь в работе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Изюмская, Наталия Федоровна, 1999 год

Список литературы

1. Liu P.L., Yen R., Bloembergen N., Hodgson R.T., Picosecond Laser-Induced Melting and Resolidification Morphology on Si. Appl.Phys.Lett., 1978, 34, 864-866.

2. Davies H.A. and Hull J.В., Some Aspects of Splat-quenching in an Inert Atmosphere and of the Formation of Non-crystalline Phases in AI-17.3 at.% Cu, Germanium and Tellurium. J.Mat.Sci, 1974, 9, 707-717.

3. Vucic Z., Etlinger В., and Kunstelj D., Preparation of Pure Glassy Germanium. J.Non-Crys.Sol, 1976, 20, 451-454.

4. Roorda S., Sinke W.C., Poate J.M., Jacobson D.C., Dierker S., Dennis B.S., Eaglesham D.J., Spaepen F., and Fouss P., Structural Relaxation and Defect Annigilation in Pure Amorphous Silicon. Phys.Rev.B., 1991, 44, 3702-3725.

5. Krikorian E. and Sheed J., Epitaxial Deposition of Germanium by Sputtering and Evaporation, J.Appl. Phys., 1966, 37, 3665-3673.

6. Brodsky M.H., Title R.S., Weiser K., and Pettit G.D., Structural, Optical, and Electrical Properties of Amorphous, Phys. Rev. B, 1970, 1(6), 26322641.

7. Spear W.E., Le Comber P.G., Electronic Properties of Substitutional^ Doped Amorphous Si and Ge. Phyl. Mag., 1976, 33(6), 935-949.

8. Tsu R., Gonzalez-Hermamdes J., Doehler J., Ovshinsky S.R., Order Parameters in a-Si Systems, Solid State Comm., 1983, 46(1), 79-82.

9. Lannin J.S., Pilione L.J., Kshirsagar S.T., Messier R., and Ross R.C., Variable Structural Order in Amorphous Silicon, Phys. Rev. B, 26, 1982, 3506-3509.

10. Bisaro R., Magarino J., Zellama K., Squelard S., German P., and Morhange J.F., Solid-Phase Crystallization Kinetics in Doped a-Si Chemical-Vapor-Deposition Films, Phys.Rev. B, 31(6) 1985, 3568-3575.

11. Adachi E., Aoyama T., Konishi N., Suzuki T., Okajima Y., and Miyata K., TEM Observations of Initial Cristallization States for LPCVD Si Films. Jpn.J.Appl.Phys., 1988, 27(10), L1809-L1811.

12. Olson G.L. and Roth J.A., Kinetics of Solid Phase Crystallization in Amorphous Silicon. Mat. Sci. Rep., 1988, 3, pp. 1-78.

13. Nakamura A., Emoto F., Fujii E., Uemoto Y., Yamamoto A., Senda K., and Kano G., Solid Phase Growth of Poly-Silicon Films on Quartz Substrates, Jpn.J.Appl.Phys., 1988, 27, L2408-L2413.

14. Roorda S., Ph.D. thesis, Rijksuniversiteit te Utrecht, The Netherlands, 1990.

15. Roth J.A. and Anderson C.L., Silicon Epitaxy by Solid-Phase Crystallization of Deposited Amorphous Films, Appl.Phys.Lett., 1977, 31(10), 689-691.

16. Thomas P.A., Brodsky M.H., Kaplan D., and Lepine D., Electron Spin Resonance of Ultrahigh Vacuum Evaporated Amorphous Silicon: In situ and ex situ Studies, Phys. Rev. B, 18(7), 1978, 3059-3073.

17. Waddell C.N., Spitzer W.G., Fredrickson F.E., Hubler G.K., and Kennedy T.A., Amorphous Silicon Produced by Ion Implantation: Effects of Ion Mass and Thermal Annealing, J.Appl. Phys., 1984, 55(12), 4361-4366.

18. Wang K.-W., Spetzer W.G., Hubler G.K., and Sadana O.K., on Implantation of Si by 12C, 29Si, and 120Sn: Amorphization and Annealing Effects, J.Appl. Phys., 1985, 58(12), 4553-4564.

19 . Ohdomari T., Kakumu M., Sugahara H., Hori M., Saito T., Yonehara T., and Hajimoto Y., Electron Paramagnetic Resonance Study of Annealing Behaviour of Vacuum Deposited Amorphous Silicon, J. Appl. Phys., 1981, 52, 6617-6622.

20. Fredrickson J., Waddell C.N., Spitzer W.G., and Hubler, Effects of Thermal Annealing on the Refractive Index of Amorphous Silicon Produced by Ion Implantation, Appl. Phys.Lett, 1982, 40(2), 172-174.

21. Maley N., Pilione L.J., Kshirsagar S.T., and Lannin J.S., Structural Order and Optical Properties of Tetrahedral Amorphous Silicon. Physica B, 1983, 117&118, 880-882.

22. Shimizu T., Local Structure Study of Tetrahedrally-Bonded Amorphous Semiconductors by NMR, ESR, and Raman Spectroscopies. J.Non-Cryst. Sol., 1983, 59&60, 117-124.

23. Cody G.D., Tiedje T., Abeles B., Brooks B., and Goldstein Y., Disorder and Optical-Absorption Edge of Hydrogenated Amorphous Silicon. Phys.Rev. Lett., 1981, 47(20), 1480-1483.

24. Duffy M.G., Boudreaux D.S., and Polk D.E. Systematic Generation of Random Networks. J. Non-Cryst. Sol., 1974,15, 435-454.

25. Saito T., Karasawa T., and Ohdomari I., Distortion Energy Distributions in the Random Network Model of Amorphous Silicon. J. Non-Cryst. Sol., 1982, 50, 271-276.

26.Meek P.E., Vibrational Spectra and Topological Structure of Tetrahedrally Bonded Amorphous Semiconductros. Phil. Mag. 1976, 33, 897-908.

27. Grigorovichi R. Fluctuations and Non-randomness in Continuous Random Network Models. J. Non-Cryst. Sol., 1980, 35&36, 1167-1178.

28. Steinhardt P., Alben R., and Weaire D, Relaxed Continuous Random Network Models (I). Structural Characteristics., J. Non-Cryst. Sol., 1974, 15, 199-214.

29. Bean J.C. and Poate J.M., Evidence for Void Interconnection in Evaporated Amorphous Silicon from Epitaxial Crystallization Measurements. Appl. Phys. Lett., 1980, 36(1), 59-61.

30. Pantelides S.T., The Nature of Defects and Defect Dynamics in Amorphous Silicon, in Amorphous Silicon and Related Materials, 1988, World Scientific Publishing Company, 541-556.

31. Pantelides S.T., Defects in Amorphous Silicon: A New Perspective. Phys. Rev. Lett., 1986, 57(23), 2979-2982.

32. Polk D.E., Structural Model for Amorphous Silicon and Germanium. J. Non-Cryst. Sol., 1971, 5, 365-376.

33. Henderson D. and Herman F., Simulation of the Atomic Arrangements in Amorphous Silicon and Germanium. J.Non-Cryst. Solids, 1972, 8-10, 359-363.

34. Connell G.A.N, and Temkin R.J., Modeling the structure of Amorphous Tetrahedrally Coordinated Semiconductors I, Phys.Rev. B, 1974, 9(12), 5323-5326.

35. Polk D.E. and Boudreaux D.S., Tetrahedrally Coordinated Random-Network Structure. Phys. Rev. Lett., 1973, 31(2), 92-95.

36. Turnbull D. and Polk D.E., Structure of Amorphous Semiconductors, J.Non-Cryst. Solids, 1972, 8-10, 19-35.

37. Tan S.I., Berry B.S., and Crowder B.L., Elastic and Anelastic Behavior of Ion-Implanted Silicon, Appl.Phys.Lett., 20(2) 1972, 88-90.

38. Grigorivici R., Amorphous Germanium and Silicon. Mater.Res.Bul., 1968, 3, 13-24.

39. Mader S., Multiple Twinning and Pentagonal Structures in Germanium. J.Vac.Sci. Technol. 1971, 8(1), 247-250.

40. Warren B.E., J. Appl. Phys., 1937, 8, 645.

41. Gaskell P.H., Construction of a Model for Amorphous Tetrahedral Materials Using Ordered Units. Phil. Mag., 1975, 32, 211-229.

42. Spaepen F., A Structural Model for the Interface between Amorphous and Crystalline Si or Ge. Acta Metal., 1978, 26, 1167-1177.

43. Gandais M., Theye M.L., Fisson S., and Boissonade J., Structure Studies by Electron Diffraction on Amorphous Ge Films. Phys. Status Solidi B, 1973, 58, 601-611.

44. Graczyk J.F. and Chaudhari P., A Scanning Electron Diffraction Study of Vapor-deposited and Ion Implanted Thin Films of Ge (I). Phys. Status Solidi B, 1973, 58, 163-179.

45. Shevchik N.J. and Paul W., The Structure of Amorphous Ge. J. Non-Cryst. Sol., 1972, 8-10, 381-387.

46. Chaki T.K. and Li J.C.M., Radiation Damage in an Amorphous Lennard-Jones Solid. A Computer Simulation. Phil. Mag. B, 1985, 51, 557-565.

47. Laakkonen J. and Nieminen R.M., Computer Simulation and Identification of Vacancies and Interstitials in Amorphous Solids. J. Phys. C, 1988, 21(19), 3663-3684.

48. Bennett G.H., Chandhari D., Moruzzi V., and Steinhardt P., On the Stability of Vacancy and Vacancy Clusters in Amorphous Solids. Phil. Mag. A., 1979, 40, 485-496.

49. Van den Hoven G.N., Liang Z.N., Niesen L. and Custer J.S., Evidence for Vacancies in Amorphous Silicon. Phys. Rev. Lett., 1992, 68, 37143717.

50. Moss S.C. and Graczyk J.F., Evidence of Voids within the As-Deposited Structure of Glassy Silicon. Phys. Rev. Lett., 1969, 23(20), 1167-1171.

51. Cargill G.S. Ill, Anisotropic Microstructure in Evaporated Amorphous Germanium Films. Phys. Rev. Lett., 1972, 28(21), 1372-1375.

52. Donovan T.M. and Heinemann K., High-Resolution Electron Microscope Observation of Voids in Amorphous Ge. Phys. Rev. Lett., 1971, 27(26), 1794-1796.

53. Temkin R.J., Paul W., and Connell G.A.N., Amorphous Germanium II. Structural Properties. Adv. Phys., 1973, 22, 581-641.

54. Radnoczi G., Hasan M.-A., and Sundgren J.-E., Defects in Amorphous and Solid Phase Epitaxial Silicon, Thin Solid Films, 1994, 249, 39-44.

55. Danesh P. and Pantchev B., Micropores in a-Si:H, Amorphous Silicon and Related Materials, edited by H. Fritzsche, 1988, 81-91.

56. Foti G., Bean J.C., Poate J.M., and Magee C.W., Effect of Structure and Impurities on the Epitaxial Regrowth of Amorphous Silicon. Appl. Phys. Lett., 1980, 36(10), 840-842.

57. Messier R. and Ross R.C., The Effect of Hydrogen Partial Pressure on Reactively Sputtered Amorphous Silicon. J.Appl. Phys. 1984, 56(2), 347-351.

58. Ross R.C. and Messier R., Microstructure and Properties of rf-Sputtered Amorphous Hydrogenazed Silicon Films. J.Appl. Phys. 1981, 52(2), 5329-5339.

59. Knights J.C. and Lujan R.A., Microstructure of Plasma-Deposited a-Si:H Films. Appl. Phys. Lett., 1979, 35(3), 244-246.

60. Postol T.A., Falco C.M., Kampwirth R.T., Schuller I.K., and Yelon W.B., Structure of Amorphous Silicon and Silicon Hydrides. Phys. Rev. Lett., 1980, 45(8), 648-652.

61. D'Antonio P. and Konnert J.H., Small-Angle Scattering Evidence of Voids in Hydrogenated Amorphous Silicon. Phys. Rev. Lett., 1979, 43, 1161-1163.

62. Leadbetter A.J., Rashid A.A.M., Richardson R.M., Wright A.F.,and Knights J.C., Small Angle X-Ray and Neutron Scattering Studies of Plasma-Deposited Amorphous Silicon-Hydrogen Films. Solid State Comm. 1980, 33, 973-977.

63. Luedtke W.D. and Landman U., Molecular-Dynamics Studies of the Growth Modes and Structure of Amorphous Silicon Films via Atom Deposition, Phys. Rev. B, 1989, 40 (17), 11733-11746.

64. Saitoh S., Sugii T., Ishiwara H., and Furukawa S., Growth Conditions of Deposited Si Films in Solid Phase Epitaxy, Jpn.J. Appl. Phys., 1981, 20, L130-L132.

65. Sinke W.C., Roorda S., and Saris F.W., Variable Strain Energy in Amorphous Silicon. J.Mater. Res.,1988, 3, 1201-1207.

66. Tsu R., Gonzalez-Hernandez J., and Pollak F.H., Determination of the Energy Barrier for Structural Relaxation in a-Si and a-Ge by Roman Scattering. Solid State Commun., 1985, 54(5), 447-450.

67. Beeman D., Tsu R., and Thorpe M.F., Structural Information from the Raman Spectrum of Amorphous Silicon. Phis.Rev. B, 1985, 32(2), 874878.

68. Sinke W., Warabisako T., Miyao M., Tokuyama T., Roorda S., and Saris F.S., Transient Structural Relaxation of Amorphous Silicon. J. Non-Crystalline Solids, 1988, 99, 308-323.

69. Fortner J. and Lannin J.S., Structural Relaxation and Order in Ion-implanted Si and Ge. Phys.Rev B, 1988, 37(17), 10154-10158.

70. Fortner J. and Lannin J.S., Radial Distribution Functions of Amorphous Silicon. Phys. Rev.B, 1989, 39(8), 5527-5530.

71. Polman A., Jacobson D.C., Coffa S., Poate J.M., Roorda S., and Sinke W.C., Defect States of Amorphous Si Probed by the Diffusion and Solubility of Cu. Appl. Phys. Lett., 1990, 57, 1230-1232.

72. Coffa S., Poate J.M., Jacobson D.C., Frank W., and Gustin W„ Determination of Diffusion Mechanism in Amorphous Silicon. Phys. Rev.B, 1992, 45, 8355-8358.

73. Sinke W.C. and Roorda S., Aspects of Silicon Crystallization. J.Cryst. Crowth, 1990, 99, 222-228.

74. Roorda S., Doom S., Sinke W.C., Schölte P.M.L.O., and van Loenen E., Calorimetric Evidence for Structural Relaxation in Amorphous Silicon. Phys. Rev. Lett., 1989, 62(16), 1880-1883.

75. Roorda S., Poate J.M., Jacobson D.C., Dennis B.S., and Dierker S., Raman Study of De-relaxation and Defects in Amorphous Silicon Induced by Ion Beams. Appl. Phys. Lett., 1990, 56(21), 2097-2099.

76. Volkert C.A., Density Changes and Viscous Flow During Structural Relaxation of Amorphous Silicon. J.Appl.Phys., 1993, 74(12), 71017113.

77. Li J.C.M., Treatise on Materials Science and Technology, San Diego: Academic Press, 1981, 325.

78. Witvrouw A. and Spaepen F., Viscosity and Elastic Constants of Amorphous Si and Ge. J.Appl.Phys., 1993, 74(12), 7154-7161.

79. Nabarro F.R.N., Report on Conference on Strength of Solids, London: Physical Society, 1948, 75.

80. Herring C., Diffusional Viscosity of a Polycrystalline Solid. J.Appl.Phys., 1950, 21(5), 437-445.

81. Chaki T.K., Hydrostatic Pressure-Enhanced Solid-Phase Epitaxy. Phil.Mag.Lett., 63(6) 1991, p. 303-307.

82. Chaki T.K., Mechanism of Stress-Enhanced Solid-Phase Epitaxy. Mat.Res.Soc.Symp.Proc., 1992, 237, 601-606.

83. Csepregi L., Kennedy E.F., Mauer J.W., and Sigmon T.W., Substrate-Orientation Dependence of the Epitaxial Regrowth Rate from Si-Implanted Amorphous Silicon. J.Appl.Phys., 1978, 49(7), 3906-3911.

84. Pauling L., Nature of the Chemical Bond. Cornell University Press, Ithaca, 1960, 85.

85.Saito T. and Ohdomari I., A Structural Model for the Interface between Amorphous and (100) Crystalline Silicon. Phil.Mag.B, 1981, 43(4), 673687.

86. Zellama K., Germain P., Squelard S., and Bourgoin J.C., Crystallization in Amorphous Silicon. J.Appl.Phys., 1979, 50, 6995-7000.

87. Drosd R. and Washburn J., Some Observations on the Amorphous to Crystalline Transformation in Silicon. J.Appl.Phys., 1982., 53(1), 397403.

88. Narayan J., Interface Structures during Solid-Phase-Epitaxial Growth in Ion-Implanted Semiconductors and a Crystallization Model. J.Appl.Phys., 1982, 53(12), 8607-8614.

89. Lu G.Q., Nygren E., Aziz M.J., Turnbull D., and White C.W., Interferometric Measurement of the Pressure-Enhanced Crystallization Rate of Amorphous Si. Appl.Phys.Lett., 1989, 54(25), 2583-2585.

90. Nygren E., Aziz M.J., Turnbull D., Poate J.M., Jacobson D.C., and Hull R., Effect of Pressure on the Solid Phase Epitaxial Regrowth Rate of Si. Appl.Phys.Lett., 1985, 47(3), p. 232-233.

91. Aziz M.J., Sabin P.C., and Lu G.-Q., The Activation Strain Tensor: Nonhydrostatic Stress Effects on Crystal-Growth Kinetics. Phys.Rev.B, 1991,44, 9812-.9816.

92. Moniwa M., Kusukawa K., Murakami E., Warabisako Т., and Miyao M., Influence of Si Film Thickness on Growth Enhancement in Si Lateral Solid Phase Epitaxy. Appl.Phys.Lett., 1988, 52(21), 1788-1790.

93. Kusukawa K., Moniwa M., Ohkura M., and Takeda E., Enhancement of Lateral Solid Phase Epitaxy over Si02 Using a Densified and Thinned Amorphous Si Layer. Appl.Phys.Lett., 1990, 56(6), 560-562.

94. Sakai A., Ono H., Ishida K., Niino Т., and Tatumi Т., Crystallization of Amorphous Silicon with Clean Surfaces. Jpn.J.Appl.Phys., 1991, 30(6A), L941-L943.

95. Koster U., Crystallization of Amorphous Silicon Films. Phys.Status Solidi a, 1978, 48, 313-321.

96. Iverson R.B. and Reif R., Recrystallization of Amorphized Polycrystalline Silicon Films on Si02: Temperature Dependence of the Crystallization Parameters. J.Appl.Phys., 1987, 62(5), 1675-1681.

97. Современная кристаллография, т.З, Москва: Наука, 1980.

98. Endo N., Kasai N., Ishitani A., Kitajima H., and Kurogi Y., Scaled CMOS Technology Using SEG Isolation and Buried Well Process. IEEE Trans. Electron. Devices, 1986, ED-33(11), 1659-1666.

99. Endo N., Tanno K., Ishitani A., Kurogi Y., and Tsuya H., Novel Device Isolation Technology with Selective Epitaxial Growth. IEEE Trans. Electron. Devices, 1984, ED-31(11), 1283-1288.

100. Morimoto Y., Nakanishi S., Oda N., Yamaji Т., Matuda H., Ogata H., and Yoneda K., Influence of the Existence of an Underlying Si02 Layer

on the Lateral Solid-Phase Epitaxy of Amorphous Silicon., J. Electrochem. Soc., 1994, 141 (1), 188-191.

101. Ishii K., Hayashi Y., and Sekigawa T., Experimental Fabrication of XMOS Transistors Using Lateral Solid-Phase Epitaxy of CVD Silicon Films. Jpn.J. Appl. Phys., 1990, 29(4), L521-523.

102. Sasaki M., Katoh T., Onoda H., and Hirashita N., Lateral Solid Phase Epitaxy of Si over Si02 Patterns and Its Application to Silicon-on-Insulator Transistors. Appl. Phys. Lett., 1986, 49(7), 397-399.

103. Brunner J., Rupp T.S., Gossner H., Ritter R., Eisele I., and Abstreiter G., Excitonic Luminescence from Locally Grown SiGe Wires and Dots. Appl.Phys.Lett., 1994, 64(8), 994-996.

104. Eisele I., Baumgartner H., and Hansch W., Silicon Nanostructure Devices. J. Cryst. Growth, 1995, 157, 248-254.

105. Eaglesham D.J., White A.E., Feldman L.C., Moriya N., and Jacobson D.C., Equilibrium Shape of Si. Phys.Rev.Lett., 1993, 70(11), 16431646.

106. Shaw D.W., Morphology Analysis in Localized Crystal Growth and Dissolution. J.Cryst. Growth, 1979, 47, 509-517.

107. Hobart K.D., Kub F.J., Gray H.F., Twigg M.E., Park D., and Thompson P.E., Growth of Low-dimensional Structures on Nonplanar Patterned Substrates. J. Cryst. Growth, 1995, 157, 338-343.

108. Drowley C.I., Reid G.A., and Jull R., Model for Facet and Sidewall Defect Formation during Selective Epitaxial Growth of (001) Silicon. Appl. Phys. Lett., 1988, 52(7), 546-548.

109. Hirayama H., Hiroi M., and Ide T., {311} Facets of Selectively Grown Epitaxial Si Layers on Si02 -patterned Si(100) Surfaces. Phys. Rev. B, 1993, 48, 17331-17337.

110. Bonar J.M. and Parker G.J., Selective Low Pressure Chemical Vapour Deposition Epitaxy Using Silane Only for Advanced Device Applications. Mater. Sci. Technol., 1995, 11, 31-35

111. Vescan L., Dieker C., Souifi A., and Stoica T., Lateral Confinement by Low Pressure Chemical Vapor Deposition-based Selective Epitaxial Growth of SiGe/Si Nanostructures. J.Appl.Phys., 1997, 81, 6709-6715.

112. Vescan L., Strained Sh_xGex/Si Quantum Well Dots and Wires Selectively Grown by LPCVD and Their Optical Properties. Thin Solid Films, 1997, 294, 284-290.

113. Bondar S., de Berranger E., Bouillon P., Mouis M., Skotnicki T., and Regolini J.L., Selective Si and SiGe epitaxial Heterostructures Grown Using an Industrial Low-pressure Chemical Vapor Deposition Module. J. Vac. Sci. Technol B, 1997, 15(3), 712-717.

114. Kim M., Osten H.J., Wolff A., Quick C„ Zeindl H.P., Klatt J., and Knoll D., The Growth of Nanometer Si/SiGe/Si Quantum Well Wires with Local Molecular Beam Epitaxy in Dependence on the Shadow Mask Geometry. J.Cryst. Groweh, 1996, 167, 508-515.

115. Zhang J., Zhang X.M., Matsumura A., Marinopoulou A., et al., Growth and Characterization of Si/SiGe Microstructures on Patterned Si Substrates Using Gas Source Molecular Beam Epitaxy. J.Cryst.Growth, 1995, 150, 950-954.

116. Yang Y. And Williams E.D., The Role of Carbon in the Faceting of Silicon Surfaces on the (111) to (001) Azimuth. J.Vac.Sci.Technol. A, 1990, 8(3), 2481-2488.

117. Ueno T., Kawai K., Morisawa T., Hatano T., Kunii Y., and Ohdomari I., {111} Facet Formation during Lateral Solid-Phase Epitaxy of Silicon. Jpn.J.Appl.Phys., 1992, 31, 2322-2326.

118. Oh J.-H., Kim C.-J., and Ishiwara H., Enhanced Growth Mechanism in Lateral Solid-Phase Epitaxy of Si Films Simultaneously Doped with P and Ge Atoms. Jpn.J.Appl.Phys., 1996, 35, 1605-1610.

119. Murukami E., MoniwaM., Kusukawa K., Miyao M., Warabisako T., and Wada Y., Seed Shape Dependence of Si Solid-Phase Epitaxy: Preferential Facet Growth. J.Appl.Phys., 1988, 63(10), 4975-4978.

120. Yamamoto H., Ishiwara H., and Furukawa S., Orientation Dependence of Lateral Solid-Phase-Epitaxial Growth in Amorphous Si Films. JpnJ.Appl.Phys., 1986, 25(5), 667-672.

121. Hirashita N., Katoh T, and Onoda H., Si-Gate CMOS Devices on a Si Lateral Solid-Phase Epitaxial Layer. IEEE Trans. Electron. Devices, 1986, 36, 548-552.

122. Kunii Y., Tabe M., and Kaijyama K., Amorphous-Si/Crystalline-Si Facet Formation during Si Solid-Phase Epitaxy near Si/Si02 Boundary. J.Appl.Phys. 1984, 56(2), 279-285.

123. Kunii Y., Tabe M., and Kaijyama K., Formation of Silicon-on-lnsulator Structure by Si Solid-Phase Epitaxy. Silicon-on-lnsulator: Its Technology and Applications, edited by S.Furukawa, Tokyo, 1985, 209-230.

124. Tamura M., Tokuyama T., Yamamoto H., Ishiwara H., and Furukawa S., Characterization of Solid-Phase Epitaxially-Grown Silicon Films on Si02. JpnJ.Appl.Phys., 1984, 23(10), 1294-1299.

125. Beaumont S.P. and Sotomayor Torres C.M., Science and Engineering of One- and Zero-Dimensional Semiconductors. New York: Plenum, 1990.

126. Kasper E., Kibbel H., and Konig U., Silicon Germanium Heterobipolar Transistor Structures with Extremelu High Base Doping. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1991, 220, 451-456.

127. Pearsall T.P. and Bean J.C. , Enhancement- and Depletion-Mode p-Channel GexSiVx Modulation-Doped FET's. IEEE Electron Device Lett., 1986, EDL-7, 308-310.

128. Gossner H., Eisele I., and Risch L., Vertical Si-Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors with Channel Lengths of 50 nm by Molecular Beam Epitaxy. Jpn.J.Appl. Phys., 1994, 33(4B), 24332428.

129. Liu, H.C., Landheer D., Buchanan M., and Houghton D.C., Resonant Tunneling in Si/Si^Gex Double Barrier Structures. Appl.Phys. Lett., 1988, 52, 1809-1811.

130. People R., Bean J.C., Bethea C.G., Sputz S.K., and Peticolas L.J., Broadband (8-14 ^m), Normal Incidence, Pseudomorphic GexS'\-\JS\ Strained-Layer Infrared Photodetector Operation between 20 and 77 K. Appl. Phys. Lett., 1992, 61(9), 1122-1124.

131. Hartman A., Vescan L., Dieker C., Luth H., Growth of SiGe Quantum Wires and Dots on Patterned Si Substrates. J.Appl.Phys., 1995, 77(5), 1959-1993.

132. Apetz R., Vescan L., Hartmann A., and Luth H., Photoluminescence and Electroluminescence of SiGe Dots Fabricated by Island Growth. Appl.Phys.Lett., 1995, 66(4), 445-447.

133. Tang Y.S., Sotomayor Torres C.M., Ni W.X., and Hansson G.V., Room Temperature Electroluminescence of Nanofabricated Si-SI^Gex Quantum Dot Diodes. Superlattices and Microsturctures, 1996, 20(4), 505-511.

134. Tang Y.S., Wilkinson C.D.W., Smith D.W., Whall T.E., and Parker E.H.C., Optical Properties of Dry-Etched Si/Si-|.xGex Heterostructure Wires. Jpn.J.Appl.Phys., 1994, 33, 2348-2352.

135. Usami N., Mine T., Fukatsu S., and Shiraki Y., Optical Anisotropy in Wire-Geometry SiGe Layers Grown by Gas-Sourse Selective Epitaxial Growth Technique. Appl. Phys. Lett. 1994, 64(9), 1126-1128.

136. Schittenhelm P., Gail M., and Abstreiter G., Self-organized MBE Growth of Ge-rich SiGe Dots on Si(100). J.Cryst.Grown, 1995, 157, 260-264.

137. Murri R., Pinto N., Trojani L., Lucchett L.i, Majni G., and Mengucci P., Islands Formation Conditions in Silicon-Germanium Alloys Grown by MBE. J.Cryst.Growth, 1995, 157, 255-259.

138. Abstreiter G., Schittenhelm P., Engel C., Silveira E., Zrenner A., Meertens D., and Jager W., Growth and Characterization of Self-Assembled Ge-rich Islands on Si. Semicon. Sci. Technol., 1996, 11, 1521-1528.

139. Capellini G., Di Gaspare L, and Evangelisty F., Atomic Force Microscopy Study of Self-Organized Ge Islands Grown on Si(100) by Low Pressure Chemical Vapor Deposition. Appl. Phys. Lett., 1997, 70, 493-495.

140. Low Dimensional Structures Prepared by Epitaxial Growth and Regrowth on Patterned Substrates, edited by Eberl K., Petroff P.M., and Demeester P. NATO ASI Series, 1995, 298.

141. Bean J.C. and Rozgonyi G.A., Patterned Silicon Molecular Beam Epitaxy with Submicron Lateral Resolution. Appl.Phys.Lett., 1982, 41(18), 752-755.

142. Herzog H.-J. and Kasper E., Silicon Layers Grown by Differential Molecular Beam Epitaxy. J.EIectrochem.Soc.,1985, 132(9), 22272231.

143. Hammerl E. and Eisele I., Local Silicon Molecular Beam Epitaxy with Microshadow Masks. Appl. Phys. Lett., 1993, 62(18), 2221-2223.

144. Brunner J., Schittenhelm P., Gondermann J., Spangenberg B., Hadam B., Koster T., Roskos H.G., Kurz H., Gossner H., Eisele I., and Abstreiter G., SiGe Wires and Dots Grown by Local Epitaxy. J.Cryst. Growht, 1995, 150, 1060-1064.

145. Gossner H., Baumgartner H., Hammerl E., Wittmann F., Eisele I., Heinzel T., and Lorenz H., Self-Organaizing Growth of Nanometer Mesa Structures on Silicon (100) Substrate. Jpn J. Appl. Phys., 1994, 33, 2268-2271.

146. Gossner H., Rupp T. andEisele I., Influence of Self-Assembling Growth on the Shape and the Orientation of Silicon Nanostructures. J. Cryst. Growth, 1995, 157, 308-311.

147. Henderson R.S., Silicon Cleaning with Hydrogen Peroxide Solutions: A High Energy Electron Diffraction and Auger Electron Spectroscopy Study. J.Electrochem.Soc., 1972, 119(6), 772-775.

148. Rozgonyi G.A. and Miller D.C., X-ray Characterization of Stresses and Defects in Thin Films and Substrates. Thin Solid Films, 1976, 31, 185— 216.

149. Yamamoto H., Ishiwara H., and Furucawa S., On the Mechanism of Lateral Solid Phase Epitaxial Growth of Amorphous Si Films Evaporated of Si02 Patterns. Jpn.J.Appl.Phys., 1985, 24(4), 411-415.

150. Buckley H., Crystal Growth. Wiley, New York, 1951, 125.

151. Avrutin V.S., Khodos 1.1., Nikulin A.Y., Pustovit A.N., Vyatkin A.F., Investigation of the Interface between Silicon Epitaxial Buffer Layer and Si (100) Substrate. Phys.Low-Dim.Struct., 1994, 6, 1-6.

152. Hong Q.Z., Zhu J.G., Mayer J.W., Xia W., and Lau S.S., Solid Phase Epitaxy of Stressed and Stress-Relaxed Ge-Si Alloys. J.Appl.Phys., 1992, 71(4), 1768-1773.

153. Lee C., Haynes T.E., and Jones K.S., Kinetics of Solid Phase Epitaxial Regrowth in Amorphized Si0.88Ge0.i2 Measured by Time-Resolved Reflectivity. Appl. Phys. Lett., 1993, 62(5), 501-503.

154. Pain D.C., Evans N.D., and Stoffel N.G., A Study of the Effect of Misfit-Induced Strain on the Kinetics of Solid Phase Epitaxy in the Si^Gex on (001) Si System. J.Appl.Phys., 1991, 70(8), 4278-4286.

155. Bean J.C., Feldman L.C., Fiory A.T., Nakahara S., and Robinson I.K., GexSh.x/Si Strained-Layer Superlattice Grown by Molecular Beam Epitaxy. J.Vac.Sci.Technol.A, 1984, 2, 436-440.

156. van der Merwe J., Structure of Epitaxial Crystal Interfaces, 1972, Surf. Sci., 31, 198-228.

157. Vescan L., Stoica T., Goryll M., and Grimm K., Selective Epitaxial Growth of Strained SiGe/Si for Optoelectronic Devices. Materials Science and Engineering, 1998, B51, 166-169.

158. Xie Y.H., Gilmer G.H., Roland Silverman P. J., Buratto S.K., Cheng J.Y., Fitzgerald E.A., Kortan A.R., Schuppler S., Marcus M.A., and Citrin P.H., Semiconductor Surface Roughness: Dependence on Sign and Magnitude of Bulk Strain. Phys.Rev.Lett., 1994, 73(22), 30063009.

159. Cullis A.G., Strain-Induced Modulations in the Surface Morphology of Heteroepitaxial Layers. MRS Bulletin, 1996, 21(4), 21-26.

160. Usami N., Sunamura H., Mine T., Fukatsu S., and Shiraki Y., Strain-Induced Lateral Band Gap Modulation in SU.xGeJS'\ Quantum Well and Quantum Wire Structures. J.Cryst.Growth, 1995, 150, 1065-1069.