Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 118 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

118
G
S
и Y – величины объемной свободной энергии островка и
поверхности раздела, а также энергия деформации взаимодействия
между островком и эпитаксиальным слоем, соответственно. Член
G
S
интерпретируется как разность энергии деформации эпислоя
на единицу поверхности после зарождения островка
hY
2
2
1
по
отношению к этой же энергии в эпислое до зарождения островка
hY
2
2
1
f
. Таким образом,
YhAG
S
22
2
1
f
, где
– среднее
несоответствие в деформированной пленке и A (=r
2
) – площадь,
затронутая деформацией. Как и ранее критический радиус
r*
определен условием, что
0 drGd
. Отсюда,
V
G
Yh
r
22
2
1
f
, (5.58)
и в пределе, когда r* = 0,
критическая толщина пленки
(h*) для начала формирования
неровной островковой
морфологии (т.е., S-K рост)
определяется следующим
образом
Y
h
22
f
2
, (5.59)
Это соотношение
предполагает, что h*
изменяется приблизительно
пропорционально f
2
. Для
InGaAs на GaAs, величина
h*(см) f
2
= 1.810
-10
после
подстановки соответствующих констант. Если h*(см) f
2
> 1.810
-10
происходит переход от роста 2-D слоя к 3-D островковому росту
пленки
.
Теперь можно лучше понять рисунок 5.17, на котором
различаются режимы, определяющие три механизма роста пленки на
основе энергетических отношений W (
sfs
W
и
f
. Как
отмечалось ранее, когда
,
т.е.
W < 0
, рост островков доминирует.
Но область их преобладания расширяется, когда присутствует
дополнительное несоответствие. Рост слоя возможен только тогда,
когда
W > 0
; неожиданно, однако, этот механизм роста может
позволить небольшое несоответствие, обстоятельство, приводящее
к возможности существования деформированного эпитаксиального
Рис. 5-17. Области стабильности
трех механизмов роста пленки в
координатах разность между
поверхностной энергией пленки и
подложки (ось ординат) и
решеточного несоответствия (ось
абсцисс). [32]

Страницы