Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

127
Уравнение (5.80) может быть полезным при анализе результатов
рис. 5.18. Переход поликристаллической меди Cu в
монокристаллическую Cu может быть понят как развитие (111)
эпитаксии (i* = 2) из атомного зародышеобразования (i* = 1).
Аррениусовское представление линии, отделяющей моно- и
поликристаллическое осаждение дает энергию активации Е
des
+ Е
2
равную 1.48 эВ. При скорости осаждения 8.510
14
атом/см
2
с (1 Å/с), и
n
0
= 6.910
27
атом/см
2
-с, расчетное значение переходной температуры
эпитаксии равно 577 K. Подобное уравнение может быть получено из
переходов i* = 1и i* = 3, или i* = 2и i* = 3, и .тд.
Полезно сравнить эти оценки эпитаксии при росте температуры
с оценками, основанными на рассмотрении поверхностной диффузии
[31]. В случае послойного роста на поверхности кристалла с высокой
симметрией, адатомы могут достигнуть выступа диффузионными
прыжками между другими зарождающимися островками. Атомы
должны, таким образом, мигрировать на расстояние порядка 100-
1000 атомных, типичная ширина участка на хорошо ориентированной
поверхности в течение времени роста монослоя ~ 0.1 – 1 с. Согласно
уравнению (5.72), следовательно, требуемый безотносительно к
осаждаемому материалу коэффициент поверхностной диффузии
больше, чем 10
-8
см
2
/с. Это означает различие в критической
температуре (T
E
) эпитаксиального роста зависящей от того пленка ли
полупроводника, металла или щелочного галогенида формируется. На
Аррениусовской диаграмме (рис. 5.20), величина D
s
представлена в
зависимости от T
M
/T где T
M
– точка плавления. При критической
величине D
s
= 10
-8
см
2
/с, рисунок 5.20 показывает, что T
E
0.5T
M
,
0.3T
M
, и 0.1T
M
для роста слоя полупроводников IV группы,
металлов и щелочных галогенидов, соответственно. Эти температуры
согласуются качественно с экспериментально наблюдаемыми.
5.15 Кинетические модели зародышеобразования
Макроскопическое приближение при моделировании процессов
зародышеобразования не может быть использовано для описания
поведения атомов и кластеров, содержащих их небольшое количество.
Кинетическое уравнение, подобное уравнению химических реакций
было использовано для описания изменения плотности кластеров со
временем на основе процессов, протекающих на поверхности
подложки. Так как эти теории довольно сложные как в математическом,
так и в физическом смысле, в процессе обсуждения математический
аппарат буде использован ограниченно. Приемлемо начать с
обсуждения судьбы мономеров. Если коалесценцией пренебрегаем, то

Страницы