(001)和(110)表面上薄膜生長特性的研究.pdf

1、本論文針對不同基底上，薄膜生長初期的特性進(jìn)行一些模擬研究，主要由兩部分內(nèi)容構(gòu)成：一是(001)基底上的島形貌由緊致向枝晶生長轉(zhuǎn)變的新現(xiàn)象；二是Ag(110)和Cu(110)基底上的條形島生長特性研究。論文首先介紹了一些研究背景，基于實(shí)驗(yàn)研究得到的STM圖象，介紹了島形貌的分類，同質(zhì)、異質(zhì)外延生長。接著給出了薄膜生長的基本理論，著重指出表面上兩種不同的擴(kuò)散類型：跳躍擴(kuò)散和交換擴(kuò)散。為了使模擬更接近真實(shí)情況，考慮了基底上粒子的交換運(yùn)動(dòng)機(jī)制。

2、利用動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅bcc(001)和fcc(110)模型，模擬研究得到以下結(jié)果：
　　 1.當(dāng)沉積速率F>0.0015ML/s時(shí)，在(001)基底上發(fā)現(xiàn)了由緊致島向枝晶島轉(zhuǎn)變的新現(xiàn)象，在該現(xiàn)象中，島數(shù)目隨基底溫度的升高而減少、隨沉積速率的增大而增多。島形貌由緊致向枝晶轉(zhuǎn)變所需要的轉(zhuǎn)變溫度也隨著沉積速率的升高而升高。
　　 2.Ag(110)基底上，低溫下島呈現(xiàn)無規(guī)則生長，由于粘結(jié)的各向異性(in-channel的粘結(jié)穩(wěn)定

3、，cross-channel的粘結(jié)不穩(wěn)定)。中間溫度時(shí)島形貌沿[110]方向形成單原子條形生長，較高溫度時(shí)，in-channel的粘結(jié)也不再穩(wěn)定，阻礙了[110]方向上的條形島增長，出現(xiàn)由一維生長向二維生長的轉(zhuǎn)變。且條形島長度隨基底溫度的升高、沉積速率的降低而變長。該一維向二維生長轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變溫度會(huì)隨著沉積速率的增加而升高，隨著覆蓋率的增加而降低。
　　 3.由于Cu(110)基底上粒子的跳躍頻率比Ag(110)基底上高，所以在C