超薄薄膜各向異性生長的KMC模擬.pdf

1、薄膜生長初期沉積原子的凝聚行為研究對薄膜的物理特性以及元器件的研制都具有十分重要的意義。在薄膜的生長過程中，各向異性性質(zhì)普遍存在，如基底表面結(jié)構(gòu)的各向異性、沉積原子擴散的各向異性、擴散原子與島之間反應(yīng)的各向異性等等。這些各向異性性質(zhì)對薄膜的生長過程、薄膜生長各階段的形貌、薄膜的各種物理特性等都會產(chǎn)生極為重要的影響。
　　 本文針對薄膜生長中基底表面原子結(jié)構(gòu)的各向異性性質(zhì)（第二章），用動力學(xué)蒙特卡羅(KMC)模擬方法較為系統(tǒng)地研究

2、了非均勻基底（包括非均勻四角底和非均勻三角底）表面薄膜的生長過程，著重研究了基底原子結(jié)構(gòu)的非均勻性以及由此產(chǎn)生的表面能量分布的各向異性對團簇形成和薄膜生長形態(tài)的影響；模擬研究了有臺階基底表面上原子的擴散、薄膜的生長以及“臺階流動”生長模式的形成。模擬結(jié)果較好的解釋了有關(guān)實驗現(xiàn)象。
　　 針對薄膜生長時原子擴散的各向異性性質(zhì)（第三章），我們采用實際的原子生長模型和物理參數(shù)，在六角基底表面，模擬了原子的各向異性擴散規(guī)律和薄膜各向異性

3、生長的微觀過程；綜合考慮了電解溶液中離子濃度、離子相遇時的反應(yīng)概率及離子定向漂移概率等因素，模擬電化學(xué)沉積薄膜的形成過程及相關(guān)物理化學(xué)參數(shù)對薄膜形成的影響；模擬在外加磁場作用下原子擴散和薄膜生長過程，得到了不同于傳統(tǒng)DLA生長的枝晶狀生長圖形，從而揭示在外場作用下薄膜的各向異性生長規(guī)律。模擬結(jié)果與有關(guān)實驗相一致。
　　 針對薄膜生長時原子之間或原子與島之間反應(yīng)的各向異性性質(zhì)（第四章），我們模擬研究了各向異性金屬基底和再構(gòu)半導(dǎo)體基