 |  |
Рис. Результаты моделирования методом молекулярной динамики. Слева: серия
мгновенных снимков структуры спустя различные времена после удара иона. Атомы Ge
показаны темным, Si - светлым цветом. Междоузлия заметны как атомы, расположенные
внутри шестиугольных ячеек. Справа: распределение сечений генерации междоузлий по
элементарной ячейке. Число междоузлий на один ион:  4÷6,  7÷9,  10÷11,  12÷14.
| |
течение 20 пс после столкновения иона Ge+ с поверхностью Ge/Si(100)-(2×1), содержащей 1 монослой германия. Было обнаружено, что элементарные процессы, связанные с ударом иона, заканчиваются в течение 1 пс. Типичные изменения структуры в этом интервале времени представлены на рис. (слева). Однако количественные характеристики процессов сильно зависят от точки падения иона. Для учета этого обстоятельства была проведена серия вычислений, в которых точка падения иона варьировалась в пределах элементарной ячейки (рис. справа). Было показано, что для условий, соответствующих ранее проведенным экспериментам (энергия ионов Ge+ 150 эВ, температура подложки 350°C, угол падения ионов к поверхности 48°, азимутальный угол между скоростью иона и направлением димерных рядов 18°), среднее число генерируемых междоузлий в расчете на один ион составляет 10.2, приблизительно 5 из которых образуются в объеме. Глубина залегания междоузлий распределена в интервале [1; 14] монослоев (МС) со средним значением 5 МС. Полученные методом МД параметры были заложены в феноменологическую модель роста, используемую в расчетах МК. Наряду с процессами поверхностной диффузии, вычисления МК включали расчет обусловленных междоузлиями механических напряжений, стимулирующих зарождение трехмерных островков при росте Ge на Si. В терминах механизма зарождения, связанного с механическими напряжениями, объяснены экспериментально наблюдаемые эффекты увеличения плотности наноостровков, уменьшения их размеров и немонотонная зависимость плотности островков от степени ионизации молекулярного пучка.
