Образование оксидного поверхностного слоя и его влияние на рост эпитаксиальных нитевидных нанокристаллов кремния

Установлено, что при выращивании нитевидных нанокристаллов Si в потоке Н$_{2}$, не подвергшемся дополнительной очистке от остатков О$_{2}$ и паров воды, на поверхности кристаллов и на ростовой подложке образуются слои SiO$_{2}$. Из-за присутствия оксидного поверхностного слоя рост нитевидных нанокристаллов Si заторможен, кристаллы характеризуются сильной морфологической неустойчивостью. Определены термодинамические условия образования поверхностного оксидного слоя и его влияния на рост нитевидных нанокристаллов Si. При температурах синтеза 750–1400 K нитевидные кристаллы Si термодинамически неустойчивы в газовой фазе, содержащей любые ощутимо малые концентрации O$_{2}$, и при благоприятных кинетических условиях Si должен всецело превращаться в оксид. Термическая диссоциация и водородное восстановление SiO$_{2}$ в условиях роста кристаллов Si практически неосуществимы.