Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

В. О. Харченко, Д. О. Харченко, І. О. Лисенко, С. В. Кохан, В. В. Яновський, А. В. Дворниченко
«Моделювання процесів формування пірамідальних структур при епітаксіяльному рості»
0577–0626 (2015)

PACS numbers: 05.10.Gg, 05.40.-a, 05.45.Df, 81.15.Aa, 81.15.Hi, 81.16.Rf, 82.40.Np

Досліджено процеси формування пірамідальних структур при епітаксіяльному рості матеріялів в рамках теорії фазового поля з урахуванням процесів взаємодії адсорбату. За умови незмінної температури поверхні у розгляд уведено флуктуації повного потоку адатомів. Показано, що пірамідальні структури формуються при підвищених значеннях енергії взаємодії адсорбату. Одержано залежності кореляційної довжини вздовж тераси пірамідальної структури від керувальних параметрів системи. Встановлено, що збільшення інтенсивности мультиплікативного шуму приводить до формування голкоподібних структур. В рамках узагальненої моделі з урахуванням локальної зміни температури поверхні у процесах адсорбції–десорбції встановлено, що на ранніх стадіях еволюції системи реалізується осциляційний режим формування острівків адсорбату. Виявлено, що частота температурних осциляцій зростає зі збільшенням потоку осадження. Показано, що у даній моделі пірамідальні структури, які характеризуються великою різницею у висотах між двома найближчими терасами, можуть формуватися за низьких значень енергії взаємодії адсорбату. Встановлено показники шерсткости та росту поверхні. Виявлено, що середня кількість острівців зростає з часом за степеневим законом, а середня площа острівців спадає з часом за степеневим законом з тим же за абсолютним значенням показником. Досліджено розподіл острівців адсорбату за розмірами. Проведено оцінювання середнього радіусу структур адсорбату ; він змінюється в інтервалі 100–400 нм. В рамках узагальненого кінетичного підходу побудовано теоретичну модель для опису розподілу структур адсорбату за розмірами.