Физическое материаловедение светодиодных наноматериалов. Артемьев Д.М - 28 стр.

UptoLike

27
Теоретическая справка
Получим аналитические выражения для напряжений в тонкой пленке
GaN на сапфировой подложке.
Ввиду того, что подложка толстая, упругими деформациями и
напряжениями в ней пренебрегаем. Отсюда следует, что изгиба верхнего
слоя нет.
Собственные деформации в верхнем слое по осям x и y:

 
.
Очевидно, что


,


. Ввиду симметрии и того факта,
что кристаллографическая ось c параллельна оси z, равны нулю
следующие компоненты тензора деформаций:

,

,

.
Т.к. поверхность пленки не нагружена, то

. Ввиду симметрии
касательные напряжения в плоскостях, параллельных плоскости  также
равны нулю:

. Из граничных условий также следует, что

и

.
Закон Гука:



или в более компактной записи (см. [3]):

.
Для гексагональной решетки монокристалла GaN:





























.
Таким образом, получаем следующие уравнения:



 


 





 


 





 


 


.
С учётом граничных условий, получим:



 








.
Следует отметить, что полная деформация

равна:




 
.