Die jüngsten Fortschritte beim Wachstum von epitaktischen Filmen auf Si sind im Überblick. Die grundlegenden klassischen Methoden, die derzeit für das Wachstum von Sic-Filmen verwendet werden, werden diskutiert und ihre Vor- und Nachteile werden untersucht. Die Grundidee und der theoretische Hintergrund für eine neue Methode zur Synthese von epitaktischen Filmen auf Si sind gegeben. Es wird gezeigt, dass sich die neue Methode signifikant von den klassischen Techniken des Dünnschichtwachstums unterscheidet, bei denen die Verdampfung der Atome auf der Substratoberfläche ausgenutzt wird.

Die neue Methode beruht auf der Substitution einiger Atome in der Siliciummatrix durch die Kohlenstoffatome zur Bildung der Moleküle von Siliziumkarbid . Es wird gezeigt, dass der folgende Prozess der Keimbildung schrittweise ohne Zerstörung der kristallinen Struktur der Siliziummatrix abläuft und die Orientierung eines gewachsenen Films durch die ursprüngliche kristalline Struktur der Siliziummatrix (nicht nur durch die Substratoberfläche wie in konventionelle Methoden des Filmwachstums). ein Vergleich der neuen Methode mit anderen Epitaxietechniken wird gegeben.

Die neue Methode der Festphasenepitaxie, die auf der Substitution von Atomen und der Bildung von Dilatationsdipolen beruht, löst eines der Hauptprobleme der Heteroepitaxie. es liefert die Synthese von unverstärkten epitaktischen Filmen mit geringem Defekt mit einem großen Unterschied zwischen den Gitterparametern des Films und dem Substrat, ohne irgendwelche zusätzlichen Pufferschichten zu verwenden. Diese Methode hat eine andere einzigartige Eigenschaft, die sie von den klassischen Techniken des Wachstums von Sic-Filmen unterscheidet - sie erlaubt das Wachstum von Sic-Filmen aus hexagonalen Polytypen. Eine neue Art der Phasenumwandlung in Festkörpern aufgrund der chemischen Umwandlung einer Substanz in eine andere wird theoretisch beschrieben und experimentell aufgedeckt.

Diese Art der Phasenumwandlung und der Mechanismus einer breiten Klasse heterogener chemischer Reaktionen zwischen Gas - und Festphasen werden an einem Beispiel für das Wachstum von sic Epitaxieschichten aufgrund der chemischen Wechselwirkung von Co-Gas mit der monokristallinen Silizium-Matrix. Die Entdeckung dieses Mechanismus führt zu einer neuen Art von Templat: nämlich Substraten mit Pufferübergangsschichten für das Halbleiterwachstum mit großem Abstand auf Silizium. Die Eigenschaften einer Vielzahl von heteroepitaktischen Filmen von Halbleitern mit weitem Abstand (sic, aln, gan und algan), die auf einem sic / si-Substrat durch Festphasenepitaxie gewachsen sind, werden berichtet. gewachsene Filme enthalten keine Risse und haben eine Qualität, die ausreicht, um mikro- und optoelektronische Geräte herzustellen. außerdem werden die neuen Fähigkeiten bei der Synthese von großen (150 mm Durchmesser) und lichtschwachen Filmen auf Si-Substraten gezeigt.

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