The effect of the first collisions of atoms on the formation of a uniform layer during molecular beam epitaxy

Abstract

Молекулярно-лучевая эпитаксия является одним из современных способов нанесения покрытий на поверхности. Преимуществом данного способа нанесения покрытий является относительная простота установок, возможность получения больших площадей напыленного вещества и экологическая чистота. Недостатком данного способа нанесения покрытий является относительно большая доля вещества, которая не попадает на напыляемую поверхность. Это связано как со столкновениями атомов испарившегося вещества с молекулами воздуха, оставшимися после откачки и столкновениями атомов испарившегося вещества друг с другом в вакууме. Предложены схемы установок для нанесения вещества на прямоугольные пластины и на пластины в форме круга в которых получается однородный слой напыленного вещества и полное использование испаренного вещества, Проведены компьютерные эксперименты методом Монте-Карло по определению вероятностей вылетов атомов из испарительных элементов без столкновения с напыляемыми пластинами. Molecular beam epitaxy is one of the modern methods of coating the surface. The advantage of this coating method is the relative simplicity of installations, the possibility of obtaining large areas of the sprayed substance and environmental cleanliness. The disadvantage of this method of coating is a relatively large proportion of the substance that does not fall on the sprayed surface. This is due both to collisions of atoms of vaporized matter with air molecules remaining after pumping and collisions of atoms of vaporized matter with each other in vacuum. Schemes of installations for applying the substance to rectangular plates and to plates in the form of a circle in which a homogeneous layer of the sprayed substance and the full use of the vaporized substance are obtained are proposed. Data on the first and second collisions of atoms after departure from the surface of the condensed phase were used. Computer experiments were carried out using the Monte Carlo method to determine the probabilities of atom departures from evaporative elements without collision with the sprayed plates.