Особенности пластической релаксации метастабильного слоя Ge$_x$Si$_{1-x}$, захороненного между подложкой Si и релаксированным слоем Ge

Гетероструктуры Ge/Ge$_x$Si$_{1-x}$/Si(001), выращенные методом молекулярной эпитаксии, были исследованы методом высокоразрешающей электронной микроскопии с атомным разрешением. Пленка Ge толщиной 0.5 – 1 $\mu$m, выращенная при температуре 500$^\circ$C, полностью релаксирована. В то же время промежуточный слой Ge$_{0.5}$Si$_{0.5}$ остается в напряженном метастабильном состоянии, несмотря на то, что его толщина в 2–4 раза превышает критическую для введения 60$^\circ$-ных дислокаций несоответствия. Предполагается, что граница раздела Ge/GeSi является барьером для проникновения дислокаций из релаксированного слоя Ge в слой GeSi. Этот барьер преодолевается в процессе 30 min отжига гетероструктур при температуре 700$^\circ$C, после чего в обеих гетерограницах Ge/GeSi и GeSi/Si(001) наблюдаются дислокационные сетки различной степени упорядоченности, состоящие в основном из краевых дислокаций несоответствия.