Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

97
• послойный механизм роста по модели Ван дер Мерве;
• механизм роста по модели Странского-Крастанова.
5.5 Механизмы роста пленок на реальных подложках.
Описанию процессов конденсации сложных
многокомпонентных пленок посвящен обзор [54], в котором подробно
обсуждаются процессы, протекающие на поверхности твердых тел
при зарождении на ней новой фазы. Формирование тонких пленок на
поверхности подложек наиболее часто происходит в две стадии:
а) стадия образования зародышей, на которой возникают
критические зародыши, способные к дальнейшему росту;
б) стадия роста пленки, на которой критические зародыши
разрастаются и образуют сплошную пленку.
Зародышевый механизм роста реализуется на атомно-
гладких плотноупакованных гранях совершенного кристалла,
каковыми являются грани с малыми индексами Миллера. Рост
пленок в этом случае происходит через начальное образование
двухмерных или трехмерных зародышей, в дальнейшем
разрастающихся в сплошную пленку на поверхности подложки.
Реально вероятность образования зародышей, а вместе с ней и
скорость роста пленки, ничтожно малы вплоть до пересыщений,
достигающих единиц и даже десятков процентов.
В основе образования, разрастания и коалесценции зародышей
лежат следующие процессы:
а) массоперенос в первичной фазе (с помощью атомно-
молекулярного пучка, диффузионного или конвективного потока),
определяющий доставку вещества к поверхности подложки и
растущего слоя;
б) адсорбция частиц первичной фазы на поверхности, определяющая
процесс образования критических зародышей;
в) поверхностная диффузия адсорбированных атомов, определяющая
доставку частиц к критическим зародышам с превращением их в
центры кристаллизации.
Результирующая скорость роста пленки определяется
скоростью наиболее медленного из этих трех процессов.
Установление равновесия физически адсорбированных атомов с
первичной фазой обычно происходит достаточно быстро (в течение
микросекунд). Поэтому в реальных условиях рост пленок
контролируется либо процессами массопереноса в первичной фазе (при
кристаллизации из жидкой фазы и химическом осаждении из газовой
фазы), либо поверхностной диффузией (при физическом осаждении из
атомно-молекулярных пучков).

Страницы