Кинетика и механизм поверхностных реакций при гомоэпитаксии GaAs и InAs и при фотохимическом и термическом разложении ионных кристаллов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.21 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА 1. Кинетический метод исследования реакций термического и фотохимического разложения ионных кристаллов

1.1. Масс-спектрометрическое исследование процессов фотолиза и термолиза 63 1.1.1. Приготовление образцов

1.2. Термическое и фотохимическое разложение гидрида алюминия

1.2.1. Фотолиз гидрида алюминия

1.2.2. Кинетика начальных стадий термического разложения А1Н3. Поверхностная реакция

1.2.3. Механизм фотохимической реакции в А1Н3. Связь ФХР с фотопроводимостью

1.2.4. Кинетическая модель фотолиза гидрида алюминия

1.2.5. Электронный перенос в поверхностной реакции разложения гидрида алюминия

1.3. Начальные стадии фотохимического разложения оксалата серебра

1.3.1. Предварительные замечания

1.3.2. Спектральные характеристики ОС

1.3.3. Механизм электронного возбуждения при фотолизе оксалата серебра

1.3.4. Кинетика газовыделения СОг 106 1.3.5. Диффузия экситонов в кристалле оксалата серебра

ГЛАВА 2. Методы получения атомарно-чистых и гладких поверхностей полупроводников

GaAs и InAs для научных исследований, МЛЭ и других технологий

2.1. Техника экспериментов.

2.1.1. Предварительная подготовка образцов

2.1.2. Экспериментальные методы для исследования состава поверхности

2.1.3. Техника дифракционного эксперимента

2.2. Получение атомарно чистых поверхностей GaAs и InAs и исследование их свойств методами электронной спектроскопии и ДЭВЭО 124 2.2.1 Исследование поверхности (001) GaAs

2.2.2. Дифракция от поверхности (OOl)GaAs, обработанной в НС1-ИПС

2.2.3. Исследование поверхности (111)А и (001) InAs

ГЛАВА 3. Механизмы рассеяния быстрого электрона в дифракции на отражение от поверхностей GaAs и In As

3.1. Исследование морфологии атомарно-чистых поверхностей (001) GaAs, (001), (111)А InAs.

3.1.1. Грань InAs(lll)A

3.1.2. Грань InAs (001)

3.1.3. Грань скола InAs (110)

3.2. Динамическая теория ДЭВЭО. Ширина брэгговских рефлексов

3.3. Резонансное рассеяние быстрых электронов от совершенных поверхностей InAs

3.3.1. Геометрическое рассмотрение резонансов в InAs и простые модели

3.3.2. Спектры состояний поперечного движения в InAs при плоскостном каналировании

3.3.3. Сопоставление экспериментальных и рассчитанных параметров спектра состояний.

3.3.4. Систематический ряд отражений.

3.3.5. Захват электрона в связанное состояние поперечного движения

3.4. Осцилляции зеркального рефлекса при эпитаксиальном росте. 199 Краткий обзор моделей осцилляций

3.4.1. Поверхностный потенциал и коэффициент отражения

3.4.2. Интерференционная модель осцилляций ЗР

ГЛАВА 4. Исследование адсорбции элементов третьей группы (Ga, In) на атомарно-чистых и гладких поверхностях (001) GaAs, (001), (111)А InAs

4.1. Адсорбция Ga на As-стабилизированных поверхностях (2x4)-GaAs (001)

4.1.1. Адсорбция галлия на поверхности (2x4)ß

4.1.2. Адсорбция галлия на поверхности (2х4)а

4.2. Адсорбция индия на поверхности (001) InAs

4.3. Адсорбционные фазы индия на поверхности (111)А InAs

ГЛАВА 5. Фазовый реконструкционный переход от Оа(1п)-стабилизированной поверхности (4x2) к As-стабилизированной (2x4) на (001) GaAs и InAs

-5.1. Введение

5.2. Эксперимент

5.3. Критика теорий фазового перехода, использующих модель Изинга для поверхности

001) GaAs и InAs

5.4. Термодинамическое рассмотрение поверхностных фаз

5.5. Кинетические аспекты в реконструкционных переходах

5.6. Статистические аспекты реконструкционных переходов

5.6.1. Модель фазового перехода

5.6.2. Статистистический анализ фазового перехода

5.7. Эпитаксия и фазовый переход

В данной работе будут рассмотрены реакции термического и фотохимического разложения (ТР и ФХР) ионных кристаллов оксалата серебра и гидрида алюминия, а так же реакции синтеза арсенида галлия и индия в молекулярно-лучевой эпитаксии из пучков Оа(1п) и Аб^ На первый взгляд данные реакции разложения и синтеза кажутся существенно различными.

Разложение ионных кристаллов А1Нз и Ag2C204 под действием тепла и света на твердую (металлическую) и газовую фазы (Н2, СО2) является традиционным объектом исследования в топохимии - уже немолодой области науки о процессах в твердой фазе, происходящих через образование и рост зародышей твердого продукта реакции. В то же время науке о МЛЭ не более 20 лет - ее становление началось с открытия осцилляций интенсивности зеркального рефлекса (ЗР) в дифракции электронов высоких энергий на отражение (ДЭВЭО) при эпитаксиальном росте ОаАБ (001). Было установлено, что гомоэпитаксия арсенида галлия происходит на поверхности послойно через зарождение двумерных островков новой фазы и их разрастание, и последующее слияние в слой моноатомной толщины. Осцилляции ЗР являются следствием такого послойного роста, описываемого двумерной топохимией.

Таким образом и реакции ТР и ФХР, и процессы МЛЭ роста имеют одинаковый топохимический характер, что предполагает применение единого подхода к исследованию элементарных стадий в этих процессах.

Хорошо известно, что ТР и ФХР ионных кристаллов начинается со стадии так называемого начального газовыделения, которое наблюдается на кинетической кривой степени разложения от времени. Начальное газовыделение является следствием разложения поверхности и оно предшествует появлению ядер {зародышей} твердого продукта. Очевидно, на этой стадии измереную валовую скорость процесса можно пронормировать на величину полной поверхности образца и анализировать полученную удельную скорость на основе кинетических уравнений среднего поля (КУСП) в рамках той или иной кинетической схемы. Такой подход разработанный автором совместно с рядом сотрудников ИХТТ СО РАН, оказался плодотворным и позволил существенно продвинуться в кинетическом анализе процессов на атомном уровне в реакциях TP и ФХР AIH3, LiH, Ag2C2C>4. Данный кинетический подход и полученные на его основе результаты представлены в первой главе диссертации.

Согласно кинетическим представлениям гомоэпитаксия арсенида галлия на поверхности представляет собой последовательность элементарных химических реакций: адсорбция и десорбция атомов и молекул, их миграционные перемещения по поверхности, крекинг и диссоциативная хемосорбция молекул с образованием атомов, химический элементарный акт встраивания адатомов в узлы кристаллической решетки и другие элементарные процессы. Параллельно происходят сопутствующие процессы: кластерообразование (в особенности по металлическому компоненту), димеризация поверхностных атомов при замыкании болтающихся связей (dangling bonds) и другие. Вместе с тем анализ литературных данных по гомоэпитаксии GaAs показывает, что доминирующим подходом на сегодня является рассмотрение МЛЭ, как процесса аналогичного нанесению металла на металлическую или полупроводниковую поверхность. Считается, что главным фактором, определяющим весь процесс является диффузия атомов Ga по поверхности. Такой подход рассматривает гомоэпитаксию GaAs как эпитаксию однокомпонентной системы и рост происходит как бы из готовых кристаллических блоков. Указанный подход к МЛЭ можно определить как физический. При таком рассмотрении роль химических процессов, перечисленных выше остается невыясненной и не исследованной. Очевидно, что МЛЭ арсенида галлия из пучков Оа Аб4 - это прежде всего химический процесс на поверхности, описываемый суммарной реакцией Оапар+1/4 А84газ->ОаА8та

Напомним, что МЛЭ родилось из нужд микроэлектроники и физики полупроводников. Основная технологическая работа легла на плечи физиков. Современная МЛЭ - это комплекс сложнейшего сверхвысоковакуумного оборудования, как правило совмещенное с исследовательским центром поверхности (Оже-, ЭСХА-, УФ-спектроскопии, масс-спектрометрия, СТМ и др.), а также с широким набором диагностической аппаратуры для исследования выращенных структур (электронная микроскопия, низкотемпературная фотолюминисценция, Фурье и рамановская спектроскопии и многое другое). Поэтому в научной литературе по химии и гетерогенному катализу практически нельзя найти работ по МЛЭ, химики как бы не обращают внимания на МЛЭ, в то же время физики-технологи, занимающиеся МЛЭ, довольно консервативны, чтобы «опуститься» до химии. Однако растущие потребности современной микро, нано и оптоэлектроники ставят перед технологией МЛЭ задачу получения предельно высокого качества как самих пленок так и границ между ними. Приборы на гетероструктурах с квантовыми ямами до 100 А и менее, кристаллические пленки любой толщины вплоть до моноатомной с заданным химическим составом, гетероэпитаксия разнородных материалов и так далее - способна реализовать только технология МЛЭ. Поэтому разработка теории и корректных представлений о механизмах эпитаксиального роста крайне актуальна. Господствующее феноменологическое описание процесса через зарождение и рост островков на гладкой террасе из готовых кристаллических блоков неизбежно приводит к противоречиям и ложным представлениям о росте.

В настоящей работе всесторонне рассматривается химическая, точнее топохимическая, сторона процесса, разумеется без игнорирования физических процессов на поверхности, то есть процессов происходящих без изменения химического состояния атомов и молекул: диффузия атомов по поверхности, кластерообразование, физическая адсорбция, фазовые реконструкционные переходы на поверхности и др.

Выяснить какие элементарные химические процессы на поверхности приводят к образованию стабильного зародыша новой фазы в МЛЭ, способного к дальнейшему росту такова одна из главных целей данной работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было развить новые подходы и решить следующие задачи.

Как мы говорили ранее, исследование топохимических . процессов наиболее плодотворным становится при анализе начального газовыделения. Химизм процесса, как бы максимально проявляется в начальном отклике системы на внешнее возмущение (тепло, свет и т.д.). Следовательно, этот принцип можно применить и в анализе начального отклика ростовой поверхности на воздействие потоков.

В реакциях ТР и ФХР начальный отклик системы анализировался нами методом масс-спектрометрии. При МЛЭ росте наиболее плодотворным в получении кинетической и структурной информации является метод ДЭВЭО.

Значительные достижения технологии МЛЭ были бы невозможны без ДЭВЭО, поскольку этот метод позволяет проводить точную калибровку встраивающихся потоков компонентов по измерению периода осцилляций интенсивности зеркального рефлекса и фиксировать необходимую реконструкцию поверхности при ее подготовке к росту. Тем не менее, уникальные возможности ДЭВЭО не ограничиваются этими двумя обстоятельствами, так как быстрый электрон, рассеиваясь поверхностью, несет полную информацию о ее состоянии. Однако, извлечь эту информацию из данных ДЭВЭО чрезвычайно сложная задача. Теория дифракции электронов на отражение, в настоящее время, находится в стадии становления. Относительно простая интерпретация результатов экспериментальных наблюдений во многих случаях оказывается невозможной. Главная причина трудности состоит в том, что электроны, как заряженные частицы, взаимодействуют с ядрами атомов и электронами твердого тела гораздо сильнее, чем рентгеновское излучение или нейтроны. Средняя длина свободного пробега быстрого электрона с энергией порядка 100 кэВ между последовательными актами неупругих взаимодействий с возбуждением фононной и/или электронной подсистем твёрдого тела приближённо равняется 1000 А , что на несколько порядков меньше длины -свободного пробега тепловых нейтронов или длины поглощения квантов рентгеновского излучения в конденсированной среде. В результате интерпретация экспериментальных данных по сечениям рассеяния быстрых электронов в рамках приближения однократного рассеяния в большинстве случаев оказывается неадекватной, и это существенным образом затрудняет решение обратной задачи рассеяния - определения статической структуры и динамических характеристик твердого тела по угловым и энергетическим распределениям частиц.

Механизм рассеяния электрона в ДЭВЭО кардинально определяется дифракционными условиями наблюдения в отличие от дифракции на просвет. К примеру, при одних углах падения электрона на поверхность, ^исходная интенсивность ЗР будет уменьшаться при инициировании роста, в то же время, при других углах падения интенсивность ЗР при тех же условиях роста, напротив, будет увеличиваться. Следовательно интерпретация поведения интенсивности дифракционных рефлексов в ДЭВЭО нетривиальная проблема. В данной работе уделено исключительное внимание дифракции на отражение.

Проведено всестороннее обсуждение как литературных данных по теории и практике ДЭВЭО в литературном обзоре, так и собственных экспериментальных данных и результатов рассчетов в главе 3.

Таким образом, для получения объективной информации о состоянии растущего слоя в МЛЭ нам неизбежно пришлось детально разобраться в физике рассеяния быстрого электрона в дифракции на отражение.

Эпитаксиальный рост начинается с адсорбции атомов и молекул на поверхность. Эта важная стадия эпитаксии требует самостоятельного рассмотрения, которая обсуждается в главе 4. В ней продемонстрированы уникальные возможности метода ДЭВЭО в анализе адсорбционных мест Оа на сверхструктуре (2x4)($2. Этот метод использован также в детальном анализе адсорбции 1п на (111)А 1пАз.

В главе 5 рассмотрен реконструкционный переход (4х2)->(2х4).

Эпитаксиальный рост можно осуществлять в двух режимах: в избытке Аб на поверхности (2x4) и избытке Оа на поверхности (4x2). Если подавать потоки мышьяка и галлия поочередно, то реконструкция поверхности будет переключаться (2x4) -> (4x2)^ (2x4) и т.д. Поэтому фазовый реконструкционный переход есть следствие роста на поверхности последовательности слоев Аб и Оа. Между тем его принято рассматривать в традиционных рамках модели Изинга для решеточного газа адсорбированного мышьяка. В главе показана несостоятельность такого подхода и разрабатывается новый подход. Движущей силой фазового перехода является энергия стабилизации фазы (2x4) при образовании в ней димеров мышьяка. Идея стабилизации фазы (2x4) димерами мышьяка используется нами при анализе процессов зародышеобразования в главе 7.

Глава 6 посвящена непосредственному кинетическому анализу эпитаксии на Оа-стабилизированной поверхности (001) (4x2). Разработана кинетическая модель роста проведена оценка констатнт элементарных реакций определен неадиабатический характер диссоциации As2. Проанализирована бимолекулярность диссоциации AS4. Предложена безбарьерная модель парного взаимодействия двух AS4.

Экспериментальные результаты представленные в главах 3-6 используются в главе 7 для анализа зародышеобразования в эпитаксии из пучков AS4 и Ga на (001) (2x4). Показано как использовать отклик ростовой системы в картинах ДЭВЭО на инициирование процесса роста в оценке скорости зародышеобразования. Разработаны модели зародышеобразования на As-стабилизированных поверхностях (2х4)(32, (2х4)а. Получены выражения для скорости зародышеобразования, проведена теоретическая оценка эффективной энергии активации скорости, получено хорошее соответствие экспериментально измеренной нами скорости зародышеобразования с теоретической оценкой.

Таким образом, в данной диссертации, идет ли речь о мономолекулярном распаде экситона в ФХР оксалата серебра или о бимолекулярном взаимодействии дырок в ТР гидрида алюминия, или о парном взаимодействии As4 в эпитаксии GaAs - все это элементарные процессы происходящие на поверхности кристаллов. В описании этих реакций мы исходили из максимально простого математического формализма кинетических уравнений среднего поля, везде поверхность предполагалась нами однородной, состоящей из двумерного периодического массива элементарных ячеек. Такое приближение обладает наглядностью и простотой и широко используется в описании процессов на поверхности. Мы считали его адекватным, если полученные значения предэкспоненциальных факторов элементарных констант находились в физически допустимых пределах. Внутреннее единство всех рассмотренных процессов заключается также в том, что в последовательности элементарных стадий при химическом превращении исходных веществ в продукты реакции всегда имеется стадия электроиого переноса. Именно эта стадия индуцирует последущие атомные перегруппировки, приводящие к конечным продуктам.

Основная цель работы -выяснение закономерностей процесса зародышеобразования и роста в гомоэпитаксии на (001) ОаАз из пучков Оа и Абф Выяснение роли реконструкции поверхности в зародышеобразовании. Разработка и анализ кинетической схемы как определенной последовательности элементарных стадий, ответственных за зародышеобразование. Создание топохимических моделей образования стабильных зародышей.

Для достижения поставленной цели решались следующие конкретные задачи:

- разработка методов получения атомарно -гладких и чистых поверхностей полупроводников ОаАБ и 1пАз для последующего их использования как в научных целях так и в МЛЭ и других технологиях.

- Изучение адсорбции элементов третьей группы Оа и 1п на атомарно-гладких и чистых поверхностях (001)ОаАз, (001)1пА8, (111)А 1пАз, как наиболее важной стадии в МЛЭ.

- Исследование механизмов рассеяния быстрого электрона поверхностью полупроводника в дифракции на отражение. Детальная разработка осцилляционного метода в ДБЭО для объективной диагностики состояния растущего слоя в МЛЭ и исследования элементарных процессов роста и зародышеобразования.

- Разработка и использование метода кинетических уравнений среднего поля (КУСП) в топохимических реакциях на традиционных объектах ТР и ФХР ионных кристаллов.

- Применение метода кинетических уравнений среднего поля в исследовании механизма гомоэпитаксиального роста ОаАБ на поверхности

001). Анализ основного кинетического выражения для скорости роста и его экспериментальная проверка.

- Экспериментальное исследование стадии зародышеобразования "in situ" на поверхности (001) GaAs из пучков Ga и AS4. Построение топохимичеких моделей образования стабильного зародыша в гомоэпитаксии. Анализ элементарных стадий, ответственных за образование минимального стабильного зародыша новой фазы GaAs.

- разработка моделей реконструкционных переходов от Ga(In)-стабилизированной сверхструктуры (4x2) к As-стабилизированной сверхструктуре (2x4) на (001) GaAs и InAs. Установление корреляций между фазовыми реконструкционными переходами и эпитаксиальным ростом монослоя мышьяка.

Научная новизна.

1. Разработан метод получения атомарно-гладких и чистых поверхностей полупроводников GaAs и InAs в условиях сверхвысокого вакуума, состоящий в химической пассивации поверхности и последующем сверхвысоковакуумном прогреве образцов.

2. Впервые предложена и детально разработана кинетическая модель роста GaAs на Ga-стабилизированной поверхности (001)-(4х2). Модель корректно описывает весь массив экспериментальных результатов, имеющихся к настоящему времени.

3. Впервые предложены модели зародышеобразования при гомоэпитаксии на As-стабилизированных поверхностях (2x4)(3 и (2х4)а. В рамках этих моделей получены выражения для скорости зародышеобразования на данных реконструкциях. Экспериментально измерены эффективные энергии активации скорости зародышеобразования. Получено хорошее соответствие полученных теоретических значений энергии активации с экспериментально измеренными.

4. Впервые получены значения констант элементарных процессов в гомоэпитаксии GaAs:

- диссоциации промежуточного комплекса As2Chem и встраивания атомов мышьяка в узлы кристаллической решетки (к4=109 ехр(-0.55 эВ/кТ) с"1);

- десорбции As2chem с поверхности (к5=1013 ехр(-1.45 эВ/кТ) с"1);

- парного взаимодействия двух As/ (к3 = 1011 с"1).

5. Разработана новая модель реконструкционного фазового перехода (4x2)->(2x4) на поверхностях (OOl)GaAs и InAs под воздействием потока Aszj. Рассмотрены термодинамические и кинетические аспекты этого перехода. Фазовый реконструкционный переход является неравновесным ФП первого рода для (OOl)InAs и непрерывным ФП для (OOl)GaAs. Определены движущие силы перехода. Изотерма ФП определяется тремя параметрами Ei, Est, АЕ, где Е,

- энергия отталкивания между димерами мышьяка. АЕ - энергетические затраты разрыва димерной галлиевой связи, Est - энергия стабилизации фазы (2x4) при образовании димерной связи мышьяка.

6. Впервые обнаружены и исследованы методом дифракции быстрых электронов на отражение адсорбционные фазы индия соразмерная (2х2)а и несоразмерная (0.77x0.77) на поверхности (111)A InAs. Показано методом ДЭВЭО какие адсорбционные места структуры (2x4) (32 занимает галлий при адсорбции.

7. Впервые обнаружено и исследовано резонансное рассеяние (РР) быстрых электронов в дифракции на отражение от граней (111)А, (110) и (001) InAs. Для РР экспериментально определены параметры блоховского спектра поперечного движения электрона для (111)А Е] =-18эВ, Е2 =-1.5эВ для (110) Ei =-16эВ и Е2 =0эВ. Компьютерные вычисления спектра состояний потециала рассеяния Uo(z) демонстрируют хорошее согласие с экспериментальными данными. Для грани

111)А-(2х2) сделан вывод об участии в РР изолированного состояния самой верхней плоскости атомов индия структуры (2x2).

Научная и практическая значимость работы. Автором получены результаты, которые значительно развивают существующие представления о ростовых процессах в молекулярной эпитаксии. В рамках нового для МЛЭ топохимического подхода детально проанализирована роль таких элементарных стадий как адсорбция-десорбция Аз4, парная диссоциация двух тетрамеров мышьяка, реакция разрыва связи в комплексе Аб?0116111 и встраивания атомов мышьяка в решеточные узлы, десорбция А82сЬет. Показано, что константы этих процессов определяют зародышеобразование в эпитаксии на Аб-стабилизированных структурах и процессы роста и зародышеобразования на Оа-стабилизированных поверхностях.

Автором на примере гомоэпитаксии из пучков Оа и Аз4 на (001)ОаАз показана плодотворность кинетического метода исследования процессов роста. При теоретическом описании корректное применение простых кинетических уравнений среднего поля позволяет существенно продвинуться в выяснении механизма роста и вскрыть микроскопическую природу явления. Этот подход может быть использован при исследовании процессов эпитаксиального роста на других соединениях А3В5.

Предложен новый подход в рассмотрении реконструкционных переходов на поверхностях (001) ОаАБ и 1пАз под потоком Абф

Получено авторское свидетельство на способ получения атомарно-гладких и чистых поверхностей полупроводников А3В5 для МЛЭ и других технологий. Разработанный способ нашел применение в изготовлении фотоэммитеров с отрицательным электронным сродством на ряде предприятий г.Новосибирска.

Результаты, полученные автором при исследовании TP и ФХР ионных кристаллов были включены в книгу акад. Болдырева В.В. "Реакционная способность твердых веществ ", Новосибирск, Изд-во СО РАН, 1997.

В данной работе продемонстрированы уникальные возможности метода ДБЭО для экспериментального исследования эпитаксии "in situ". В настоящее время метод ДБЭО используется главным образом для калибровки падающих потоков по осцилляциям интенсивности зеркального рефлекса. Однако, в данной работе показано, что для получения объективной кинетической информации о росте требуется анализировать наряду с зеркальным рефлексом также интенсивности дробных рефлексов, несущих информацию о структурных изменениях поверхности при инициировании роста. Это позволяет избежать ошибочных выводов при исследовании процессов эпитаксии на поверхности.

Работа выполнялась по плану НИР Института химии твердого тела и механохимии СО РАН 2.17.712 "Разработка научных основ управления химическими реакциями на основе изучения механизма процессов на границе раздела фаз" (государственный регистрационный номер 81054817) и в Институте Физики Полупроводников СО РАН в рамках плановых тем Института "Разработка научных основ эпитаксиальной технологии получения полупроводниковых многослойных структур" (государственный регистрационный номер 01.9.10047198), "Разработка научных основ элементной базы микрофотоэлектроники на полупроводниковых соединениях А3ВЭ, проект № 1.2.1" и по грантам РФФИ 94-02-05314, 95-02-04618, 96-03-33916, 99-0216676, гранту МинНауки 5.7.99 программы Поверхностные атомные структуры.

На защиту выносятся:

1. Экспериментальные результаты исследований методом ДЭВЭО гомоэпитаксии из пучков Ga и AS4 на (001)GaAs-(4x2) и на (001)GaAs-(2x4).

18

2. Кинетическая модель роста в рамках уравнений среднего поля для гомоэпитаксии ваАз на Са-стабилизированной поверхности. Модели зародышеобразования новой фазы в гомоэпитаксии на АБ-стабилизированных поверхностях (2x4).

3. Теоретические и экспериментальные результаты по исследованию реконструкционного перехода (4х2)->(2х4) под действием потока Аз4 на поверхность (001)ОаАз и 1пАз. Модель перехода - как неравновесного фазового реконструкционного перехода, индуцированного адсорбцией мышьяка.

4. Обнаружение и исследование новых адсорбционных фаз 1п на (111)А 1пА8. Среди них несоразмерная фаза 1п (0.77x0.77) - как двумерный слой металлического индия без тетрагонального искажения - 1п(£с.с.).

5. Обнаружение и исследование резонансного рассеяния быстрых электронов в дифракции на отражение от поверхности (111)А 1пАб. и использование его как высокочувствительного метода в исследовании адсорбатов.

6. Кинетика и механизм поверхностных реакций термического и фотохимического разложения ионных кристалов А1Нз и А§2С204.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Литературный обзор диссертации состоит из трех разделов. Первый раздел посвящен проблемам роста кристаллов А3В5 в МЛЭ. Обзор посвящен наиболее изученной гомоэпитаксиальной системе GaAs. Эта система является модельной в МЛЭ полупроводников А3В5. В разделе дается краткий обзор достигнутых результатов. Показывается ограниченность физического подхода и соответствующего ему кинетического метода Монте-Карло для МЛЭ. Обосновывается подход химической динамики к МЛЭ процессам.

Во втором разделе рассматривается теория и практика метода ДЭВЭО. ДЭВЭО - это основной метод исследования ростовых процессов in situ. Успехи МЛЭ во многом обусловлены развитием метода ДЭВЭО. Особо отмечается уникальность ДЭВЭО в исследовании начальных стадий роста.

Одной из задач работы является оценка констант элементарных процессов. Поэтому третий раздел посвящен современной теории скоростей элементарных процессов. Мы рассмотрели физически допустимые пределы предэкспонент в константах элементарных стадий для адиабатических и недиабатических процессов.

Основные результаты и выводы

1. Разработан метод измерения кинетики термического и фотохимического разложения твердых веществ с чувствительностью Ю^-Ю11 молекул/см2 с.

2. Предложен механизм начального газовыделения при термическом разложении гидрида алюминия, заключающийся в электронном переносе между поверхностью и объемом кристалла и рекомбинации адсорбированных атомов водорода на поверхности. Получены значения ряда элементарных констант. Аномально малые значения предэкспонент интерпретируются в рамках неадиабатической теории электронного переноса.

3. Разработана новая кинетическая модель фотохимического распада оксалата серебра. Показан экситонный характер процесса, определены параметры экситона. Проведена оценка ряда элементарных констант.

4. Разработан метод получения атомарно гладких и чистых поверхностей: (001)ОаАз, (111)А ЬтАб, (001)1пАз состоящий в стравливании в инертной атмосфере поверхностных окислов в растворе НС1 - изопропиловый спирт с последующим прогревом поверхности в сверхвысоком вакууме. Метод защищен авторским свидетельством.

5. Проведены систематические исследования морфологического состояния атомарно гладких и чистых поверхностей (111)А и (001) ¡пАб. Показано, что низкотемпературный прогрев поверхности (111)А 1пАб (до 300 С) приводит к средним ширинам террас ~300 А со ступенями моноатомной высоты. Высокотемпературный прогрев (выше 350 С) приводит к совершенной поверхности с шириной террас -1000 А.

6. Впервые обнаружено резонансное рассеяния быстрого электрона в дифракции на отражение от граней 1пАб. Экспериментально измерены параметры блоховского спектра поперечного движения электрона для грани ГпАб (111)А с реконструкцией (2x2) и грани (110) с реконструкцией (1x1), которые хорошо согласуются с расчетными.

7. Обнаружены новые адсорбциионные фазы индия на поверхности

111)A InAs - соразмерная (2x2) и несоразмерная (0.77x0.77). Несоразмерная фаза индия представляет собой монослой металлического индия безтетрагональных искажений (In f.c.c.)

8. Проведены систематические экспериментальные исследования гомоэпитаксии GaAs на Ga-стабилизированной поверхности (4x2) в потоке AS4. Предложен новый способ измерения малых скоростей роста (~10~2 монослоя в секунду) с использованием характеристических особенностей в измерении интенсивности зеркального рефлекса в ДЭВЭО при росте.

9. Создана кинетическая модель гомоэпитаксии на Ga-статабилизированной поверхности (001) арсенида галлия. Модель хорошо описывает весь массив экспериментальных результатов для скорости роста. Определены две характерные области роста. В первой скорость роста лимитируется скоростью зародышеобразования, во второй - лимитирующим фактором является одномерный рост островков.

10. Определены значения констант следующих элементарных реакций: парного взаимодействия двух тетрамеров мышьяка (~ 10nc1), диссоциации промежуточного комплекса As2chem (~109exp(-0.55/kT)c"1), десорбции этого комплекса (1013ехр(-1.5/кТ)).

11. Проведена оценка трансмиссионного коэффициента в реакции диссоциации промежуточного комплекса As2°hem в рамках теории Ландау-Зинера (Ю-4).

12. Предложена новая модель фазового реконструкционного перехода (4х2)->(2х4) на поверхностях (001) арсенида галлия и индия. Показано что этот переход является неравновесным фазовым переходом, индуцированным адсорбцией мышьяка. Получена трехпараметрическая изотерма перехода, определен физический смысл параметров изотермы. Показано, что фазовый переход является непрерывным для аресенида галлия и резким для арсенида индия.

13. Разработана модель зародышеобразования в гомоэпитаксии на Asстабилизированной поверхности (2x4)ß2. Экспериментально показано, что процесс эпитаксии инициируется заполнением атомами галлия канавки исходной структуры. Последующая диссоциация промежуточного комплекса As2chem носит необратимый характер. Стабильный зародыш новой фазы состоит из двух атомов галлия и двух атомов мышьяка. Получено выражение для скорости зародышеобразования и проведена теоретическая оценка для эффективной энергии активации. Экспериментально измеренное значение близко к теоретической оценке.

14. Получено выражение для скорости зародышеобразования в гомоэпитаксии GaAs на поверхности (2х4)а в рамках модели минимального стабильного зародыша, состоящего из из шести атомов галлия и двух димеров мышьяка. Проведена оценка эффективной энергии активации процесса. Экспериментально измеренная энергии активации скорости появления таких ядер хорошо совпадает с проведенной теоретической оценкой этой величины.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам ИХТТМ СО РАН Ляхову Н.З., Михайлову Ю.И., Павлюхину Ю.Т., Пошевневу В.И., Уварову Н.Ф., Сидельникову А.А, которые проявили интерес к этой работе, высказывали предложения и замечания по сути проводимых исследований и полученным результатам. Эти обсуждения, по мнению автора, помогли ему сформировать представления о месте проводимых им исследований в общей проблематике задач топохимии.

Автор выражает персональную благодарность Болдыреву В.В., который находился у истоков постановки и проведения первых экспериментов и проявлял постоянный интерес на всех этапах данной работы.

Автор выражает также глубокую благодарность сотрудникам ИФП СО РАН Курышеву ГЛ., Ковчавцеву А.П. Кеслеру В.Г, Мансурову В.Г., Мощенко СЛ., Петренко И.П., Суранову A.C., Терехову A.C., Торопову А.И. за плодотворное сотрудничество в процессе выполнения данной работы на отдельных ее этапах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Напомним еще раз внутреннюю структуру данной работы. В первой главе показано как использовать начальный отклик реакционной системы на внешнее воздействие при анализе элементарных процессов. Вторая глава посвящена методам получения атомарно чистой и гладкой поверхности ОаАБ. Третья -механизмам рассеяния быстрого электрона в дифракции на отражение. Адсорбция Оа описана в четвертой главе. Пятая глава посвящена реконструкционным переходам (4x2)—>(2x4) на поверхности (001) в потоке Аб^ Эпитаксиальный рост ОаАз в условиях избытка атомов Оа рассмотрен в шестой главе. Наконец, в седьмой главе рассмотрено зародышеобразование в гомоэпитаксии ОэАб на Ая-стабилизированных поверхностях, которая синтезирует представления развитые в предыдущих главах. Подход, заключающийся в использовании начального отклика ростовой системы на воздействие потоков при исследовании зародышеобразования, оказался наиболее плодотворным.

Исследования реакционной системы (ОаАБ, Оа, Аб^ начались с 1975 года с известной работы С.Т.Рохоп, В.АЛоусе [лит. 38] в которой была высказана идея, что диссоциация Аб4 происходит при взаимодействии двух адсорбированных молекул Аб4. Систематические работы по этой системе стали выполняться после открытия при росте на (001) ОаАБ осцилляций ЗР в ДЭВЭО в начале 80-х. Однако, направление данных исследований страдало явным дефицитом химического подхода. По существу, данная работа восполняет, как нам кажется, дефицит химического взгляда на рост ОаАБ из молекулярных пучков.

1. Литературный обзор.

2. J.H.Neave, В A Joyce, P.J.Dobson, N.Norton. Dynamics of Film Growth of GaAs by MBE from RHEED observation. //Appl.Phys.A, 1983, v.31, pp. 1-8.

3. J.M. Van Hove, C.SEent, P.R.Pukite, P.I.Cohen Damped Oscillations in Reflection High Energy Electron Diffraction during GaAs MBE. // J.Vac.Sci.Technol.B, 1983, v. 1, № 3, p.741-746.

4. L.-M.Peng, M. J.Whelan. A General Matrix Representation of the Dynamical Theory of Electron Diffraction. // Proc.R.Soc.Lond.A, 1990, v.431, p. 111-123, p. 125-142.

5. P.A.Maksym, J.L.Beeby. A Theory of RHEED. // Surf.Sci., 1981, v. 110, p.423-438.

6. S .L.Dudarev, D.D. Vvedensky, M. J.Whelan. Statistical Treatment of Dynamical Electron Diffraction from Growing Surfaces. //Phys.Rev. В 1994. V.50. P. 14525-14538.

7. RHEED and REM of surfaces. Eds. P.Klarsen, P.J.Dobson, N. Y.:Plenum Press, 1988. 271p.

8. J. Zhang, P.J.Dobson, J.H.Neave, B.A.Joyce. Surf.Sci. 1990. V.231. P.379.

9. P.J.Dobson, J.H.Neave, B.A.Joyce. Current Understanding and Applications of the RHEED Intensity Oscillation technique.//J.CrystGrowth 1987. V.81. P. 1-8.

10. P.R.Pukite, C.S.Lait P.J.Cohen Diffraction from Stepped Surfaces. // Surf ScL 1985. V. 161. P.39-68.

11. P.J.Cohen, G.S.Petrich, P.RPukite, G.J.Whaley, A.S.Airot. Birth-Death Models of Epitaxy (Diffraction Oscillations from Low Index Surfaces) // Surf.Sci. 1989. V.216. P.222-248.

12. P.J.Cohen, P.R.Pukite, S.Batra. Thin Film Growth Techniques for Low Dimensional Structures. Ed. R.F.Fairow. N.Y.:Plenum Press, 1988. P.69.

13. J.H.Neave, J. Zhang, P.J.Dobson, B.A.Joyce. RHEED Oscillations from Vicinal Surfaces a New Approach to Surface Diffusion Measurements. //Appl.Phys.Lett. 1985. V.47. P.100-102.

14. P.I.Cohen, P.R.Pukite, J.M.Van Hove, C.S.Lent. RHEED Studies of Epitaxial Growth on Semiconductor Surfaces. //J. Vac. Sci. Technol. 1987. V.81. P. 1251-1257.

15. T.Shitara, T.Nishinaga. Surface Diffusion Length of Gallium During MBE Growth on the Various Misoriented GaAs(OOl) Substrates. //Jap. J.Appl.Phys. 1988. V.28 P. 1212-1216.

16. T.Nishinaga, T.Shitara, K.Mochizuki, K.I.Cho. Surface Diffusion and Related Phenomena in MBE Growth of Ш-V Compounds. // J.CiystGrowth. 1990. V.99 P.482-490.

17. T.Shitara, E.Kondo, T.Nishinaga. RHEED Oscillations and Surface diffusion Length on GaAs(lll)B Surface. //J. Cryst. Growth. 1990. V.99P.530-534.

18. T.Nishinaga, K.Miwa. Theoretical Study of Step Edge Supersaturation and Its As/Ga Flux Dependence in Molecular Beam Epitaxy of GaAs on Vicinal Surfaces // J.CrystGrowth 1995 v.146. P. 177-182.

19. D.Walton. Nucleation of vapor deposits // J. Chem. Phys. 1962. V.37. P.2182-2188.

20. D.Walton. Orientation of vapor deposits // Philos. Mag. 1962 V.7. P. 1671-1679.

21. T.N.Rahodin. Nucleatin and growth of solid surfaces. Theory and application. // Uses of Thin Films in Physical Investigations. Ed.: J.C.Anderson. Academic Press Inc. London. 1966. 187p.

22. B.Lewis, D.S.Cambell. Nucleation and initial growth behavior of thin films deposits. // J. Vac. Sci. Technol. 1967. V.4. P.209-218.

23. G.Zeintsmeister. Theory of thin film condensation Pt. Aggregate size distribution in island film. // Thin Solid Films. 1969. V.4. P.363-386.

24. B.Lewis, J.C.Anderson. Nucleation and growth of thin films //N. Y.Academic Press, 1978.504p.

25. G.Zeintsmeister. Theory of thin film condensation. Solution of simplified condensation. // Thin Solid Films. 1968. V.2. P.497-507.

26. S.Stoyanov, D.Kashiev. Thin film nucleation and growth theory: a confrontation with experiment. // Curr. Top. in Mater. Sci. 1981. V.7. P.69-141.

27. ЛА.Боровинский, Т.И.Круглова, Н.П.Самолюк К атомистической теории образования зародышей на активных центрах подложки. // Сб. Синтез и рост совершенных кристаллов и пленок полупроводников. Наука. Новосибирск 1981. С.5-8.

28. J.A.Venables, G.D. Spiller, M.Hanbuckrn. Nucleation and growth of thin films. // Rep. Progr. Phys. 1984. V.47. P.399-459.

29. S.Stoyanov. On the interpretation of the RHEED intensity oscillations during the growth of vicinal faces. // Applied Physics. 1990. V.50. P.349.

30. A.K.Myers-Beaghton, D.D.Vvedensky. Nonequilibrium Lattice Modes of Epitaxial Growth // Surf. Sci. 1990. V.232. P. 161-184.

31. A.K.Myers-Beaghton, D.D.Vvedensky. Nonlinear Model for Temporal Evolution of Stepped Surfaces During MBE //Phys.Rev. 1990. V.B42 P.9720-9723.

32. A.K.Myers-Beaghton, D.D.Vvedensky. Nonleniar Diffusion Equation for Crystal Growth on Stepped Surfaces. //J. Phys. A 1990. V.23. P. L995-1001.

33. A.K.Myers-Beaghton, D.D.Vvedensky. Nonleniar Equation for Diffusion and Adatom Interactions During Epitaxial Growth. // Phys. Rev. В 1990. V.42. P.5544-5554.

34. D.D.Vvedensky, S.Clark, KJ.Hugill, M.RWilby, T.Kawamura. Growth Kinetics on Vicinal Surfaces. //J. Cryst. Growth. 1990. V.99. P.54-59.

35. A.K.Myers-Beaghton, D.D.Vvedensky. Generalised Burton-Cabrera-Frank Theory for Growth and Equilibration on Stepped Surfaces. // Phys. Rev. A 1991. V.44. P.2457-2468.

36. W.K.Burton, N.Cabrera, F.C.Frank. The Growth of Crystals and The Equilibrium Structure of their Surface //Philos. Trans. R. Soc. ser. A 1951. V.243. P.299-358.

37. В. A Joyce, N.Ohtani, S.M.Mokler, T.Shitara, J.Zhang, J.H.Neave, P.N.Fawcett. Applications of RHEED to the Study of Growth Dynamics and Surface Chemistry During MBE. // Surf. Sci. 1993. V.298. P.399-407.

38. J.C. Garcia, CNeri, J.Massies. A Comparative Study of the Interaction Kinetics of As2 and As4 molecules with Ga-rich GaAs(001) Surfaces. // J. Ciyst. Growth. 1989. V.98. P.511-518.

39. C.T.Foxon, B. A Joyce. Interaction Kinetics of As4 and Ga on {100} GaAs Surfaces Using a Modulated Molecular Beam Technique // Surf.Sci. 1975. v.50. P.434-450.

40. Молекулярно-лучевая эпигакеия и гетероструюуры. Перевод с англ. под ред. ЖЛ Алферова. М.:Мир, 1989. cip.48.

41. J.D. Weeks, G.H.Gilmer, KAJackson. Analitical Theory of Crystal Growth // J. Chem. Phys. 1976. V.65. P.712-716.

42. S.Clarke, D.D.Vvedensky. Origin of Reflection High-Energy Electron Diffraction Intensity Oscillation During Molecular-Beam Epitaxy: A Computational Modelling Approach // Phys. Rev. Lett. 1987. V.58. P.2235-2238.

43. S.Clarke, D.D.Vvedensky. Growth Kinetics and Step Density in Reflection High-Energy Electron Diffraction During Molecular-Beam Epitaxy // J. AppL Phys. 1988. V.63. P2272-2283.

44. S.Clarke, D.D.Vvedensky, M.W. Ricketts. // J. Cryst. Growth. 1989. V.95. P.28.

45. B. A. Joyce. The Evaluation of Growth Dynamics in MBE Using Electron Diffraction. // J. Cryst. Growth. 1990. V.99. P.9-17.

46. Ch.Hein, M.Harsdorff. Simulation of GaAs Growth and Surface Recovery With Respect to Gallium and Arsenic Surface Kinetics //Phys. Rev. В 1997. V.55. P.7034-7038.

47. Ch.Hein, M.Harsdorff. J. Cryst. Growth. 1995. V.150. P. 117.

48. Ch.Hein, T.Franke, RAuton, M.Harsdorff. Correlation Between Island Formation Kinetics, Surface Roughening and RHEED Oscillation Damping During GaAs Homoepitaxy. // Phys. Rev. В 1997. V.56 P. 13483-13489.

49. B.F.Lewis, F J.Grunthaner, A.Madhukar, T.C.Lee, R.Fernandes. RHEED Intensity Behavior During Homoepitexial MBE Growth of GaAs and Implication for Growth Kinetics and Mechanisms. //J. Vac. Sci. Technol. В 1985. V.3. P. 1317-1322.

50. T.C.Lee, M.Y.Yen, P.Chen, A.Madhukar. Kinetic processes in MBE of GaAs(001) and AlAs(001) Examined via Static and Dynamic Behavior of RHEED Intensities. // J. Vac. Sci. Technol. A 1986. V.4. P.884-888.

51. A.Madhukar, T.C.Lee, M.Y.Yen, P.Chen, J.Y.Kim, S.V.Ghaisas, P.G. Newman. Appl. Phys. Lett. 1985. V.46, P. 1148.

52. J.Y.Kim, D.Bassi, L. Jostad. RHEED Dynamics Study of GaAs, AlAs, Alo.5Gao.5As Layer

53. Growth under As4 and/or As2 Molecular Beam Secies. //Appl. Phys.Lett 1990. V.57. p.2107-2109.

54. B.F.Lewis, R.Fernandez, AMadhukar, F.J.Grunthaner. Arsenic-indused Intensity Oscillation in RHEED Measurements. //J. Vac. Sci. Technol. B 1986. V.4. P.560-563.

55. A.R. Avery, H.T.Dobbs, D.M.Holmes, B.A.Joyce, D.D.Vvedensky. Nucleation and Growth of Islands on GaAs Surfaces. //Phys. Rev. Lett. 1997 V.79. P.3938-3941.

56. B.AJoyce, D.D.Vvedensky, A.R.Avety, J.GBelk, H.T.Dobbs, T.S.Jones. Nucleation Mechanisms During MBE Growth of Lattice-matched and Strained III-V Compound Films. // Appl. Surf. Sci. 1998 V. 130-132. P.357-366.

57. M.Itoh, G.R.Bell, A.RAvery, T.S.Jones, B.A.Joyce, D.D.Vvedensky. Island Nucleation and Growth on Reconstructed (001) GaAs Surfaces. // Phys. Rev. Lett. 1998. V.81. P.633-636.

58. A.Kley, P.Ruggerone, M.Scheflfler. Novell Diffusion Mechanism on the GaAs (001) Surface: The Role of Adatom-Dimer Interaction. //Phys. Rev. Lett. 1997. V.79. P.5278-5281.

59. P.Kratzer, C.G.Morgan, M.ScheflQer. Model for nucleation in GaAs Homoepitaxy Derived from First Principles. // Phys. Rev. B 1999. V.59. P. 15246-15252.

60. G.R.Bell, M.Itoh, T.S.Jones, B.A.Joyce. Nanoscale Effects of Arsenic Kinetics on GaAs (001)-(2X4) Homorpitaxy. // Surf. Sci. 1999. V.423. L.280-284.

61. B.A.Joyce, D.D.Vvedensky, T.S.Jones, M.Itoh, G.R.Bell, J.G.Belk. In situ Studies of m-V Semiconductor Film Growth by MBE. // J. Ciyst. Growth 1999 V.201/202. P. 106-112.

62. H.Yang, V.P.Labella, D.W.Bullock, Z.Ding, J.B.Smathers, P.M.Thibaldo. Activation Energy for Ga Diffusion on the GaAs(001)-(2X4) Surface MBE-STM Study. // J. Cryst. Growth 1999. V.201/202. P.88-92.

63. P.A.Thiel, J.W.Evans. Nucleation, Growth and Relaxation of Thin Films: Metal (001) Homoepitaxial Systems. // J. Phys. Chem. B 2000 V. 104. P. 1663-1676.

64. E.S.Tok, J.H.Neave, F.E.Allegretti, J.Zhang, T.S.Jones, B.A.Joyce. Incorporation Kinetics of As2 and As4 on GaAs (110). // Surf. Sci. 1997. V. 371. P.277-288.

65. E.S.Tok, J.H.Neave, J.Zhang, T.S.Jones, B.A.Joyce. Arsenic Incorporation Kinetics in GaAs (001) Homoepitaxy Revisited. // Surf. Sci. 1997. V. 374. P.397-405.

66. J. Y.Tsao, T.M.Brennan, B.E.Hammons. Oscillatory As4 Surface Reaction Rates During MBE of

67. AlAs, GaAs, InAs. //J. Ciyst. Growth. 1991. V.lll. P. 125-130.

68. J.Y.Tsao, T.M.Brennan, J.F.Klem, B.E.Hammons. Surface Stochiometry Dependance of As2 Desorption and As4 Reflection from GaAs(001). //J. Vac. ScL Techno! A1989. V.7. P.2138-2142.

69. T.M.Brennan, J.Y.Tsao, B.E.Hammons. Reactive sticking of As2 During MBE of GaAs, AlAs, InAs. // J. Vac. Sci. Technol. A 1992. V. 10. P.33-45.

70. C.Sasaoka, Y.Kato, A.Usui. Anomalous As2 Desorption from InAs(001)-(2X4). // Appl. Phys. Lett. 1993. V.62. P.2338-2340.

71. С.Ю.Карпов, М.А.Майоров. Кинетическая модель роста GaAs (001) из молекулярных пучков. Письма ЖТФ 1997. Т.23. С. 64-71.

72. S.Yu.Karpov, MA.Maiorov. Analysis of V-Group Molecules Sticking to Ш-V Compound Surfaces. // Surf. Sci. 1995. V.344. PI 1-22.

73. Хирш П., Хови А., Николсон P., Пэшли Д., Уэлан М. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир, 1968. - 574 с.

74. Каули Дж.М. Физика дифракции. М: Мир, 1979 - 431 с.

75. Кулешов В.Ф., Кухаренко Ю.А., Фридрихов С.А., Запорожченко В.И., Раховский В.И., Наумовец А.Г., Городецкий А.Е. Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твердых тел. Сб. статей под ред.Рамбиди Н.Г. - М.:Наука, 1985 - 288 с.

76. Spence J.S.H., Zuo J.M. / Electron Microdifraction. N. Y.: Plenum Press, 1992.

77. Estrup P.J., McRae E.G. Surface studies by electron diffraction. Surf.Sci., 1971, v.25, p.1-52.

78. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.560 с.

79. Larsen Р.К., Dobson P.J., Neave.J.H., Joyce B.A., Bolger В., Zhang J. Dynamic effects in RHEED from MBE Grown GaAs(OOl) Surfaces. Surf.Sci., 1986, v. 169, p. 176-196.

80. T.Hsu, G.Yehmfiil. Streaking of Reflection High Energy Electron Diffraction Spots as a Result of Refraction on Curved Specimen Surface. //Ultramicroscopy 1989. V.27. P.359-366.

81. Gajdardziska-Jousifovska M., Cowley J.M. Brillouin Zones and Kikuchi Lines for Crystals Under Electron Channeling Conditions. Acta Ciyst., 1991, v.A47, p.74-82.

82. S.Miyake. A Note on Diffuse Patterns in Electron Diffraction from Single Crystals. // J. Phys. Soc. Jap. 1962. V.17. P. 1642-1646.

83. S.Miyake, K.Hayakawa, T. Kawamura, Y.Ohtsuki. The Nature of Kikuchi Lines in the Bragg Case in RHEED. // Acta Cryst. A 1975. V.31. P.33-39.

84. J.F.Menadue. Si (111) Surface Structures by Glancing HEED. //Acta Cryst A1972. V28. P. 1-11.

85. R.Colella. N-Beam Dynamical Diffraction of High Electron at Glancing Incidence. General Theory and Computational Method. //Acta Cryst. A 1972. V.28. P. 11-15.

86. R.Collela, J.E.Menadue. Comparison of Experimental and n-Beam Calculated Intensities for

87. Glancing Incidence HEED. // Acta Ciyst. A 1972. V.28. P. 16-21.

88. K.Britz and G.Meyer-Ehmsen. High Energy Electron Diffraction at Si(OOl) Surface. Surf.Sci., 1978, v.77, pp. 131-141.

89. Dudarev S.L., Whelan M.J. Resonance Scattering of High Energy Electrons by a Crystal Surface. IntemJ.Modem Phys. B, 1996, v. 10, №2, pp. 133-168.

90. L.M.Peng, S.L.Dudarev. Tensor Theories of RHEED and their Use in Surface Crystallography. // Surf. Sci. 1993. V.298. P.316-330.

91. S.Nagano. Theory of RHEED. // Phys. Rev. B 1990. V.42. P.7363-7369.

92. F.N.Chukhovskii, V.L.Vergasov. Physical and Mathematical Foundations of Multiwave Electron Diffraction. // Acta Ciyst. A 1990. V.46. P. 153-165.

93. L.M.Peng, J.M.Cowley. A Multislice Approach to the RHEED and REM Calculation. // Surf. Sci. 1988. V. 199. P.609-622.

94. Y.Ma, L.D.Marks. Bloch-Wave Solution in die Bragg Case. // Acta Cryst. A 1989. V.45. P. 174-182.

95. L.M.Peng, M.J.Whelan. Surface Superlattice Reflections and Kinematical Approximation in RHEED. // Acta Cryst. A 1991. V.47. P.95.

96. G.Meyer-Ehmsen. Surf. Sci. 1989. V.219.

97. Z.Mitura, M.Jalochowski, M.Subotowiz. Computer Study of the Influence of Thermal Vibrations on the RHEED Intensity. // Phys. Lett. A 1990. V. 150. P.51-52.

98. Z.Mitura, M.Jalochowski. RHEED Intensity Calculations for Au (001) on Ag (001) Substrate. // Surf. Sci. 1989. P.247-258.

99. A.Ichemiya. Many-Beam Calculation of RHEED Intensity by the Multi-Slice Method. // Jap. J. Appl. Phys. 1983. V.22. P.176-180.

100. Y.Horio, A.Ichimiya. RHEED Intensity Analysis of Si(lll)-(7X7) Surfaces. // Surf. Sci. 1983. V.133. P.393-400.

101. A.Ichimiya, S.Mizuno. // RHEED Intensity Analysis of Si(lll)-(7X7)-H Surfaces. // Surf. Sci. 1987. V.191. P.L765-L771.

102. A.Ichemiya. RHEED Intensity Analysis of Si(l 11)-(7X7) at One-Beam Condition. // Surf. Sci. 1987. V. 192. P.L893-898.

103. AJchimiya. Bethe's Correction Method for Dynamical Calculation of RHEED from General Surfaces. //Acta Cryst. A 1988. V.44. P. 1042-1044.

104. AJchimiya. Numerical Convergence of Dynamical Calculations of RHEED. // Surf. Sci. 1990. V.235. P.75-83.

105. A.E.Smith, D.F.Linch. Acta.Qyst. A 1988. V.44. P.780.

106. A.E.Smith, G.Lehmpfuhl, Uchida. Ultramicroscopy 1992. V.41. P.367-373.

107. T.S.Zhao, H.C.Poon, S.Y.Tong. Invariant-Embedding R-matrix Scheme for Reflection High-Energy Electron Diffraction. // Phys.Rev.B, 1988. V.38, № 2, P. 1172-1182.

108. Zhao T.S., Tong S.Y. R-matrix method for calculating wave functions in reflection high-energy electron diffraction. //Phys.Rev.B, 1993, V.47, №7, P.3923-3928.

109. L.-M.Peng, J.M.Cowley. Dynamical Diffraction Calculation for RHEED and REM // Acta Crystallogr. A 1986. V.42. P.545-552.

110. Z.L.Wang. Philos.Mag. 1989. V.60. P.617.

111. Y.Ma, L.D.Marks, Acta Ciystallogr. A 1990. V.46. P. 11.

112. Y.Ma, L.D.Marks, Acta Crystallogr. A 1991. V.47 P.707.lll.S.Lordi, Y.Ma, J.A.Eades. Ultramicroscopy 1994. V.55 P.284.

113. S.Miyake, K.Kohra, M.Takagi. Acta Crystallogr. 1954. V.7. P.393.

114. K.Kohra, K.Molliere, S.Nakano, M.Ariyama. -J.Phys.Soc.Jpn. suppl.B-II, 1962. P.82.

115. Miyake S., Hayakawa K. Resonance Effects in Low and High Energy Electron Diffraction by Crystals. //Acta Crystallogr. A, 1970, V.26, P.60-70.

116. AJchimiya, G.Lehmpfuhl. Axial Channeling and Electron Diffraction // Z. Naturforsch. 1978. V.33aP.269-281.

117. Uchida Y., Lehmpfuhl G., J.Jager. Ultramicroscopy, 1984, v. 15, p. 119.

118. Hsu T., Peng L.-M. Experimental studies of atomic step contrast in reflection electron microscopy (REM). //Ultramicroscopy, 1987, v.22, p.217-224.

119. HMarten, G.Meyer-Emsen. Effect of RHEED Resonances on Secondary and Auger Electron Emission of Pt(l 11). // Acta Cryst. A 1988. V.44. P.853-857.

120. P.Lu, J.Liu, J.M.Cowley. Theoretical and Experimental Studies of Electron Resonance Effects in RHEED. // Acta Cryst. A 1991. V.47. P.317-327.

121. Peng L.-M., Cowley J.M. Geometric Analysis of Surface Resonance Conditions in Reflection High Energy Electron Diffraction. // J.Electron Microscopy Technique, 1987, v.6, pp.43-53.

122. Peng L.-M., Cowley J.M. Experimental Study of Surface Resonance Scattering Processes in RHEED. // Surf.Sci., 1988, v.201, pp.559-572.

123. Peng L.-M., Cowley J.M., Yao N. The Observation of Surface Resonance Effects in RHEED Patterns. //Ultramicroscopy, 1988, v.26, pp. 189-194.

124. Wang Z.L., Liu J., Ping Lu, Cowley J.M. Electron Resonance Reflections from Perfect Crystal

125. Surfaces and Surface with Steps. // Ultramicroscopy,, 1989, v.21, p. 101-112.

126. Yao N., Cowley J.M. The Parabolas and Circles in RHEED Patterns. // Ultramicroscopy, 1989, v.31, p. 149-157.

127. Cowley J.M. Imaging and analysis of surfaces with high spatial resolution. // J.Vac.Sci. Technol. A, 1989, v.7, №4, p.2823-2828.

128. Yao N., Cowley J.M. Electron Difraction Conditions and Surface Imaging in Reflection Electron Microscopy. // Ultramicroscopy, 1990, v.33, p.237-254.

129. Lehmpfuhl G., Dowell W.C.T. Convergent-Beam Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED) Observations from an Si(l 11) Surface. // Acta Crist., 1986, v.A42, p.569-577.

130. Smith E., Lehmpfuhl G., Uchida Y. A comparison between experimental and calculated convergent beam RHEED patterns from the Pt(l 11) surface. // Utramicroscopy, 1992, v.41, p.367-373.

131. James R., Bird D.M., Wright A.G. Smooth Parabolas in Transmission Electron Diffraction Patterns. // Acta Cryst., 1994, v.A50, p.357-366.

132. S.W.Bonham, C.P.Flynn. Resonant RHEED Study of Cu2Au (111) Surface Order. // Surf. Sci.1996. V.366. P.L760-L764. 133 .Ландау Д Д., Лифшиц EM Квантовая механика -3-е изд., перераб. и доп. М. Наука, 1974 633с.

133. Hayakawa К., Miyake S. Acta Cryst. А, 1974, v.30, р374.

134. Marten Н., Meyer-Ehmsen G. Resonance Effects in RHEED from Pt(lll). // Surf.Sci.,1985, v. 151, p.570-584.

135. Peng L.-M. Bloch wave origin of surface resonance scattering in RHEED. // Surf.Sci., 1994, v.316, L1049-L1054.

136. Bleloch A.L., Howie A., Milne R.H., Walls M.G. Elastic and Inelastic Scattering Effects in Reflection Electron Microscopy. // Ultramicroscopy, 1989, v.29, p. 175-182.

137. О.В.Крылов, М.У.Кислюк, Б.Р.Шуб. Константы скорости элементарных гетерогенно-каталитических процессов. // Кинетика и катализ. 1972. Т. 13. С.598-610.

138. В.ШКданов, ЯНавличек, 31Снор. Нормальные предакспоненциальные факторы дли элементарных физико-химическихщюцессов mповерхности. //Поверхность 1986. Т. 10. с.41-46.

139. G.A.Somorjai, R.C.Baetzold. Preexponential Factors in Surface Reaction. // J. Catalysis. 1976. V.45. P.94-105.141 .В.ИЖданов. Элементарные физико-химические процессы // Наука, Новосибирск 1988.318с.

140. H.Ibach, W.Erley, Н. Wagner. The preexponential Factor in Desorption CO on Ni (111). // Surf. Sci. 1980. V.92. P.29-42.

141. H.Pfnur, P.Feulner, D.Menzel. Desorption Kinetics and Equilibrium: CO on Ru (001). // J. Chem. Phys. 1983. V.79. P.4613-4623.

142. W.H.Weinberg, J.Taylor, D.E.Ibbotson. The Chemisorption of CO on Clean and Oxidized Ir (110). //J. Chem. Phys. 1978. V.69. P.4298-4310.

143. G.ErÜ, KChristmann, RJ.Madix. Preexponential Factors for Hydrogen Desorption from Single Crystal Metal Surfaces. // Chem. Phys. Lett. 1979. V.62. P.38-41.

144. J.K.Norskov, P.Stoltze. Theoretical Aspects of Surface Reactions. // Surf. Sci. 1987. V. 189/190. P.91-105.1. Глава 1.

145. Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Пошевнев В.И., Болдырев B.B. Фотопроводимость поликристаллического гидрида алюминия. Изв. АН СССР Неорганич. материалы, т. 15, N1,1979, с.68-71.

146. Михайлов ЮЛ, Галицын Ю.Г., Хайретдинов Э.Ф., Пошевнев В.И., Темновая электропровод -ность гидрида алюминия. Изв. АН СССР Неорганич. материалы, 1979, т. 15, N1, с72-75.

147. Михайлов Ю.И., Галицын Ю.Г., Пошевнев В.И., Болдырев В.В. Масс-спектрометричес-кое исследование фотолиза гидрида алюминия. Кинетика и катализ 1979, т.20, в.2, с.330-333.

148. Михайлов Ю.И., Галицын Ю.Г., Болдырев В.В. Термо-э.д.с. гидрида алюминия. Изв. АН СССР Неорганич. материалы, 1979, т. 15, N1, с161-163.

149. Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Хайретдинов Э.Ф., Болдырев В.В. Вольтамперные и релаксационные характеристики темновой проводимости А1Н3. Изв. АН СССР Неорганич. материалы, 1976, т. 12, N12, с2146-2150.

150. Михайлов Ю.И., Галицын Ю.Г., Болдырев В.В., Пименов Ю.Д., Центры окраски при фотолизе А1Н3. Оптика и спектроскопия, 1975,т.39, с.1136-1139.

151. Михайлов Ю.И., Галицын Ю.Г., Болдырев В.В. Влияние предварительного УФ-облучения на термолиз гидрида алюминия. Кинетика и катализ, т. 17, 1976, с.608-612.

152. Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Пошевнев В.И., Митрофанова Р.П., Болдырев В.В. Механизм фотохимического распада гидрида алюминия. 2-е Всесоюзн совещание по воздействию ионизирующего излучения на гетерогенные системы, тез. докл., Кемерово, 1979, с. 102.

153. Галицын Ю.Г., Пошевнев В.И., Гаврилов Е.Ф., Михайлов Ю.И., Роль ионных и электронных дуфукгов в термолизе гидрида алюминия. 3-е Всесоюзн. совещание по химии твердого тола. Тез. докл. т.2,1981, с.62, Свердловск.

154. Галицын Ю.Г., Пошевнев В.И., Фотохимический распад А1Н3. 6-е Всес. совещание по фотохимии. Тез. докл. Ленинград, 1981, с.88.

155. Галицын Ю.Г., Пошевнев В.И., Механизм поверхностной реакции при термическом и фотохимическом распаде гидрида алюминия. Всесоюзн. совещание по кинетике и механизму химических реакций в твердой фазе. Тез.докл. Кемерово, 1981, с.50-51.

156. Пошевнев В.И., Галицын Ю.Г., Электронный перенос в поверхностной реакции разложения А1Н3. 8-е Всесоюзн. совещание по кинетике и механизму реакций в твердом теле. Тез. докл., Черноголовка, 1982, с.59-60.

157. Galitsyn Yu.G., Poshevnev V.l., Surface Reaction of A1H3 thermal decomposition. 10th Intl. Symp. Reactivity of Solids, Dijon, 1984, p. 185.

158. Mikhailov Yu.I., Boldyrev V.V., Galitsyn Yu.G., Aluminium Hydrid Photographic Process// Photographic Science and Engeniring, 1984, v.28, p.28-34.

159. Пошевнев В.И., Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Болдырев В.В. Кинетика газовыделения водорода при термолизе гидрида алюминия. ДАН, 1981, т.256, N4, с.904-907.

160. Михайлов Ю.И., Галицын Ю.Г., Болдырев В.В. Фотопроводимость и тип носителей тока в А1Н3. Изв. АН СССР Неорганич. материалы, 1977, т. 13, N5, с.830-832.

161. Пошевнев В.И., Галицын Ю.Г., Болдырев В.В. Электронный перенос в поверхностной реакции разложения А1Н3. ДАН, 1984, т.274, N5, с. 1135-1139.

162. Галицын Ю.Г., Пошевнев В.И., Михайлов Ю.И., Масс-спекгрометрическое исследование фотолиза оксалата серебра на ранних стадиях. Изв. СО АН СССР, сер. хим. наук, 1982, N7, в.З, с.32-37.

163. Хайретдинов Э.Ф., Галицын Ю.Г., Иост Г., Иедамциг Ю., Термолиз и фотолиз механоактивированного Ag2C204. Журн. физ. химии, 1981, т.55, N7, с. 1661.

164. Хайретдинов Э.Ф., Галицын ЮГ., Иост Г., Влияние механической обработай на последующее термическое разложение Ag2C204. Изв. СО АН СССР сер. хим. 1979, N14, в.6, с.50-55.

165. Бросалин А.Б., Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Болдырев В.В. Кинетика выделения водорода при фотолизе гидрида лития. ДАН, 1981, т.258, N2, с.373-376.

166. Пошевнев В.И., Злобинский В.А., Галицын Ю.Г., Михайлов Ю.И., Кинетическая модель фотолиза гидрида алюминия. Изв. СО АН СССР сер. хим., 1982, N1, с.29-33.

167. В.В.Болдырев, В.И.Ерошкин, ЮА.Захаров. Влияние добавок кадмия и ртути на скорость термического разложения оксалата серебра. // Изв.ВУЗов. Химия и хим.технол. 1960. Т.З. №1. С.33-35.

168. F.M.Brower, XE.Maizek P.KReigler, H.W.Riim, C.BJloberts, DL.Schmidt, JASnover, K/ferada. Preparation and Properties of Aluminium Hydride. //J. Amer. Chem. Soc. 1976. V.98. P2450-2453.

169. J.W.Turley, H.W.Rinn. The Crystal Structure of Aluninium Hydride. // Inorg. Chem. 1969. V.8. P. 18-22.26.