ЭПИТА́КСИЯ

ЭПИТА́КСИЯ (от эпи.. и греч. τάξις – рас­по­ло­же­ние, по­ря­док), ори­ен­ти­ро­ван­ный рост од­но­го кри­стал­ла на по­верх­ности дру­го­го (под­лож­ки). Раз­ли­ча­ют ге­те­роэпи­так­сию, ко­гда ве­ще­ст­ва под­лож­ки и на­рас­таю­ще­го кри­стал­ла раз­лич­ны, и го­мо­эпи­так­сию (ав­то­эпи­так­сию), ко­гда они оди­на­ко­вы. Ори­ен­ти­ро­ван­ный рост кри­стал­ла внут­ри объ­ё­ма дру­го­го на­зы­ва­ет­ся эн­до­так­си­ей. Э. на­блю­да­ет­ся, напр., при кри­стал­ли­за­ции, кор­ро­зии. Э. оп­ре­де­ля­ет­ся ус­ло­вия­ми со­пря­же­ния кри­стал­лич. ре­шё­ток на­рас­таю­ще­го кри­стал­ла и под­лож­ки, при­чём важ­но их струк­тур­но-гео­мет­рич. со­от­вет­ст­вие. Лег­че все­го со­пря­га­ют­ся ве­ще­ст­ва, кри­стал­ли­зую­щие­ся в оди­на­ко­вых или близ­ких струк­тур­ных ти­пах [напр., гра­не­цен­три­ро­ван­но­го ку­ба (Ag) и ре­шёт­ки ти­па NaCl], но Э. мож­но по­лу­чить и для раз­ли­чаю­щих­ся струк­тур.

Э. осо­бен­но лег­ко осу­ще­ст­в­ля­ет­ся, ес­ли раз­ность па­ра­мет­ров обе­их ре­шё­ток не пре­вы­ша­ет 10%. При бо́льших рас­хо­ж­де­ни­ях со­пря­га­ют­ся наи­бо­лее плот­но­упа­ко­ван­ные плос­ко­сти и на­прав­ле­ния. При этом часть плос­ко­стей од­ной из ре­шё­ток не име­ет про­дол­же­ния в дру­гой; края та­ких обор­ван­ных плос­ко­стей со­зда­ют т. н. дис­ло­ка­ции не­со­от­вет­ст­вия, обыч­но об­ра­зую­щие сет­ку. Плот­ность дис­ло­ка­ций в сет­ке тем боль­ше, чем боль­ше раз­ность па­ра­мет­ров со­пря­гаю­щих­ся ре­шё­ток. Ме­няя па­ра­метр од­ной из ре­шё­ток (до­бав­ле­ни­ем при­ме­си), мож­но управ­лять ко­ли­че­ст­вом дис­ло­ка­ций в эпи­так­си­аль­но на­рас­таю­щем слое.

Э. про­ис­хо­дит в слу­чае, ко­гда сум­мар­ная энер­гия гра­ни­цы, со­стоя­щей из уча­ст­ков под­лож­ка – кри­сталл, кри­сталл – ма­точ­ная сре­да и под­лож­ка – сре­да, ми­ни­маль­на. У ве­ществ с близ­ки­ми струк­ту­ра­ми и па­ра­мет­ра­ми (напр., Аu на Ag) об­ра­зо­ва­ние гра­ни­цы со­пря­же­ния энер­ге­ти­че­ски не­вы­год­но и на­рас­таю­щий слой име­ет точ­но та­кую же струк­ту­ру под­лож­ки (псев­до­мор­физм). С уве­ли­че­ни­ем тол­щи­ны уп­ру­го-на­пря­жён­ной псев­до­морф­ной плён­ки за­па­сён­ная в ней энер­гия рас­тёт, и при тол­щи­нах боль­ше кри­ти­че­ской (для Аu на Ag – ок. 60 нм) на­рас­та­ет плён­ка с собств. струк­ту­рой.

По­ми­мо струк­тур­но-гео­мет­рич. со­от­вет­ст­вия, со­пря­же­ние дан­ной па­ры ве­ществ при Э. за­ви­сит от темп-ры, сте­пе­ни пе­ре­сы­ще­ния (пе­ре­ох­ла­ж­де­ния) кри­стал­ли­зую­ще­го­ся ве­ще­ст­ва в сре­де, от со­вер­шен­ст­ва под­лож­ки, чис­то­ты её по­верх­но­сти и др. ус­ло­вий кри­стал­ли­за­ции. Для раз­ных ве­ществ и ус­ло­вий су­ще­ст­ву­ет т. н. эпи­так­си­аль­ная темп-ра, ни­же ко­то­рой на­рас­та­ет толь­ко не­ори­ен­ти­ро­ван­ная плён­ка.

Э. обыч­но на­чи­на­ет­ся с воз­ник­но­ве­ния на под­лож­ке отд. кри­стал­ли­ков, ко­то­рые сра­ста­ют­ся (коа­лес­ци­ру­ют), об­ра­зуя сплош­ную плён­ку (эпи­так­си­аль­ную). На од­ной и той же под­лож­ке воз­мож­ны раз­ные ти­пы на­рас­та­ния. Воз­мож­на Э. на аморф­ной под­лож­ке, на ко­то­рой соз­дан кри­стал­ло­гра­фи­че­ски сим­мет­рич­ный мик­ро­рель­еф (гра­фо­эпи­так­сия). Эпи­так­си­аль­ные плён­ки вы­ра­щи­ва­ют ме­то­да­ми жид­ко­ст­ной, га­зо­фаз­ной и мо­ле­ку­ляр­но-пуч­ко­вой Э. (см. По­лу­про­вод­ни­ко­вые ма­те­риа­лы), ва­ку­ум­ным на­пы­ле­ни­ем и др.

Э. ши­ро­ко ис­поль­зу­ют в мик­ро­элек­тро­ни­ке (тран­зи­сто­ры, ин­те­граль­ные схе­мы, све­то­дио­ды и др.), в кван­то­вой элек­тро­ни­ке (мно­го­слой­ные по­лу­про­вод­ни­ко­вые ге­те­ро­ст­рук­ту­ры, ин­жек­ци­он­ные ла­зе­ры), в уст­рой­ст­вах ин­те­граль­ной оп­ти­ки, в вы­чис­лит. тех­ни­ке (эле­мен­ты па­мя­ти с ци­лин­д­рич. маг­нит­ны­ми до­ме­на­ми) и т. п.