Схема установки, на которой Бреннер исследовал кинетические параметры и изучал ПЖК - механизм роста усов Si. Во время экспериментов Бренпер тщательно следил за тем, чтобы градиент создаваемых температур не допускал охлаждения поверхности капельки ниже температуры подложки кремния. По существу, это важное правило вызывало явление «зонной плавки», при которой жидкий сплав перемещается в сторону более высокой температуры.

Суть ПЖК - механизма при выращивании усов Si легко понять из фазовой диаграммы. Частица Аи размером в 1 мкм помещается на пластину Si, ориентированную по грани (111). При температуре 7,, образуется жидкий сплав Au-Si. Жидкая фаза находится в контакте с избытком кремния, что обеспечивает равновесность ее состава Си- Поскольку кремний при сплавлении с золотом растворяется анизотронно, фронт растворения ограничен. При этом огранка растущего уса Si определяется медленно растворяющимися кристаллографическими плоскостями.

Атомы Si из пара осаждаются преимущественно на участке жидкого сплава Аи-Si состава Сг» Сплав пересыщается кремнием до некоторого критического состояния, при котором кремний начинает кристаллизоваться па поверхности раздела твердой и жидкой фаз на гранях, в результате чего жидкая глобула постепенно приподнимается над подложкой, оставаясь па вершине растущего таким образом кристалла Si.

Точно такой же процесс протекает и при использовании в качестве агента-растворителя других металлов - Pt, Pd, Ni, Си или Ag. Естественно, что технологические параметры процесса (температура, скорость подачи SiCl4 и т. д.) изменяются, поскольку фазовые диаграммы систем кремния с этими металлами отличаются от фазовой диаграммы Au-Si.