GaSb薄膜模擬外延生長研究.pdf

1、本文利用Monte Carlo方法，結(jié)合薄膜生長理論，采用Turbo BASIC語言編寫程序，對外延薄膜的生長過程進行了模擬。所用的模型為改進的擴散有限聚集模型(DLA)，研究了薄膜生長過程中沉積速率和襯底溫度對表面形貌的影響。
　　通過模擬，獲得了不同沉積速率及不同襯底溫度的薄膜形貌，并且分析了不同條件下薄膜的生長模式。模擬發(fā)現(xiàn)，在T=500℃的情況下，當生長速率v=0.64ML/s時，薄膜以層狀生長模式進行；當v=1.28ML

2、/s時，是以層狀和島狀混合生長模式進行；當生長速率為v=2.56或5.12ML/s時，薄膜就以島狀方式生長。在沉積速率較低(1.28ML/s)時，除了較低溫度(T=300℃)外，在較高溫度(T≥400℃)薄膜都可以按層狀模式進行生長。
　　通過對模擬數(shù)據(jù)進行處理，獲得了不同沉積速率下，表面粗糙度與覆蓋率之間的關(guān)系。當v=0.64ML/s和1.28ML/s時，粗糙度與覆蓋率存在著周期性振蕩關(guān)系。而當 v=2.56或5.12ML/s時

3、，粗糙度隨覆蓋率的增加一直增大。并且發(fā)現(xiàn)，在低生長速率情況下，邊界長度與可活動原子數(shù)間存在對應的周期性振蕩關(guān)系。當邊界長度最小時，可活動原子數(shù)為最大；反之，可活動原子數(shù)為最小。對于較大生長速率時，邊界長度開始迅速上升，達到臨界值后，仍然會有增加，但趨勢變得較為平緩。
　　此外，本文通過反射式高能電子衍射(RHEED)監(jiān)測了GaSb外延薄膜的生長，利用RHEED強度振蕩的計算機采集系統(tǒng)實現(xiàn)了RHEED圖像和RHEED強度振蕩的實時監(jiān)