Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phát triển hình thái chéo trong quá trình lớn lên của các lớp không đồng nhất về mặt mạng
Tóm tắt
Một phương pháp đã được phát triển để hiểu rõ hình thái chéo trong sự phát triển của các phim heteroepitaxial không đồng nhất về mạng. Nó đã chỉ ra rằng cả việc giải phóng ứng suất liên quan đến sự hình thành khuyết tật không phù hợp và việc loại bỏ bậc sau đó (ví dụ như bằng sự phát triển theo bậc) đều chịu trách nhiệm cho sự xuất hiện của những gợn sóng bề mặt ở cấp độ nano (0.1-10 nm) trên một quy mô bên ngoài trung bình (~100 nm). Kết quả của các mô phỏng Monte Carlo cho việc giải phóng ứng suất do khuyết tật hỗ trợ và sự phát triển phim tiếp theo dự đoán sự phát triển của các mẫu hình chéo với độ gợn sóng bề mặt đặc trưng khoảng ~50 Å trong các lớp In0.25Ga0.75As đã giải phóng ứng suất khoảng 70%. Mô hình này được hỗ trợ bởi quan sát kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) về hình thái chéo trong các mẫu cùng thành phần đã được phát triển tốt hơn bề dày tới hạn cho sự hình thành khuyết tật không phù hợp.
Từ khóa
#hình thái chéo #phim heteroepitaxial #khuyết tật không phù hợp #giải phóng ứng suất #mô phỏng Monte Carlo #kính hiển vi lực nguyên tửTài liệu tham khảo
R.A. Burmeister, G.P. Pighini, and P.E. Greene, Trans. TMS-AIME 245, 587 (1969).
K.H. Chang, R. Gibala, D.J. Srolovitz, P.K. Bhattacharya, and J.F. Mansfield, J. Appl. Phys. 67, 4093 (1990).
E.A. Fitzgerald, Y.H. Xie, D. Monroe, P.J. Silverman, J.M. Kuo, A.R. Kortan, F.A. Thiei, and B.E. Weir, J. Vac. Sci. Technol. B 10, 1807 (1992).
G. Springholz, Appl. Phys. Lett. 75, 3099 (1999).
G.H. Olsen, J. Cryst. Growth 31, 223 (1975).
S. Kishino, M. Ogirima, and K. Kurata, J. Electrochem. Soc. 119, 618 (1972).
L.B. Freund, MRS Bulletin 17 (7), 52 (1992).
J. W. P. Hsu, E. A. Fitzgerald, Y. H. Xie, P. J. Silverman, and M. J. Cardillo, Appl. Phys. Lett. 61, 1293 (1992).
F. Jonsdottir and L. B. Freund, Mech. Mater. 20, 337 (1995).
H. Gao, J. Mech. Phys. Solids 42, 741 (1994).
S. Y. Shiryaev, F. Jensen, and J. W. Petersen, Appl. Phys. Lett. 64, 3305 (1994).
M. A. Lutz, R. M. Feenstra, F. K. LeGoues, P. M. Mooney, and J. O. Chu, Appl. Phys. Lett. 66, 724 (1995).
A. Krost, G. Bauer, and J. Woitok, Optical Characterization of Epitaxial Semiconductor Layers, eds. G. Bauer and W. Richter (New York: Springer, 1996), p. 287.
J.D. Eshelby, Proc. Roy. Soc. A241, 376 (1957).
A.E. Romanov and V.I. Vladimirov, in Dislocations in Solids, ed. F.R.N. Nabarro (Elsevier,New York, 1992) Vol. 9, p. 191.