Учет реконструкции (2х1) модельной поверхности (001)

Введение анизотропии диффузии адатомов в решеточную модель

Димеризованная поверхность (вид сверху). Стрелками показаны возможные пути диффузии. Встраивание в димер (путь 1) ограничено энергетическим барьером E_inc. Поэтому движение атомов преимущественно происходит вдоль димерных рядов по междурядным промежуткам (путь 2).

Анизотропия формы растущих островков

Кинетика роста островков , формирующихся на димеризованной поверхности Si(001) при T=500 K и потоке атомов Si F_Si=10^-4 МС/с.

t=0 c

t=240 c

t=3200 c

При осаждении Si на димеризованную поверхность Si(001) происходит зарождение островков монослойной высоты. Ориентация димеров островков перпендикулярна ориентации димеров исходной поверхности, что согласуется с экспериментальными наблюдениями [Y.W. Mo, J. Kleiner, M.B. Webb, M.G. Lagally. Phys. Rev. Lett., 1991, 66, pp. 1998-2001.].

Кинетика формирования кольца GaAs на подложке AlGaAs(001)

Процесс капельной эпитаксии состоит из двух этапов: 1) осаждение элемента III группы (Ga/In) с образованием жидких капель на ростовой поверхности; 2) осаждение мышьяка при выключенном потоке элемента группы III, приводящее к кристаллизации капель в виде различных наноструктур A3B5. На данном этапе проекта была исследована кинетика формирования кольца GaAs на подложке AlGaAs (001).

t = 10 c		Вид сбоку
		Вид сверху
t = 70 c
t = 225 c
	Фрагмент модельной поверхности длиной 62 нм

T = 600 К, F_As2 = 0.02 МС/с, диаметр исходной капли Ga d₀ = 28 нм, расстояние между каплями L = 190 нм.

Исходное состояние системы – мышьяк стабилизированная подложка с каплей Ga- в центре и Ga-стабилизированной областью вокруг нее. Размер Ga-стабилизированной области определяется длиной диффузии атомов галлия из капли. Сразу после включения потока мышьяка наблюдается зарождение внутреннего и внешнего колец. Внутреннее кольцо формируется вдоль тройной линии (вдоль границы раздела трех фаз пар-жидкость-кристалл). На стыке Ga- и As-стабилизированных областей зарождается внешнее кольцо GaAs. Внутреннее кольцо формируется за счет поступления мышьяка с поверхности капли к тройной линии, а внешнее – за счет сбора мышьяка с As-стабилизированной области подложки. Если расстояние между каплями было меньше, чем длина диффузии галлия по поверхности, то внешнее кольцо GaAs не формировалось вследствие отсутствия As-стабилизированной области.