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异质外延生长中应变对圆形岛形貌稳定性的影响

王静 冯露 郝毅 赵洋 陈振飞

异质外延生长中应变对圆形岛形貌稳定性的影响

王静, 冯露, 郝毅, 赵洋, 陈振飞
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  • 本文利用BCF模型研究了应变对圆形岛形貌稳定性的影响. 通过Gibbs-Thomson关系将应变引入该模型中,讨论了在失配应变、外场应变以及沉积流量、线张力和远场流量等因素共同作用下圆形岛的稳定性,并得到了相应的扰动增长率以及临界沉积流量. 研究结果表明:较大的失配应变和远场流量都能促进岛在生长过程中失稳,而线张力可以抑制岛的失稳. 随着岛的生长,岛的半径越大越趋于稳定,当岛生长到临界半径后,临界沉积流量随着失配应变的增大而增大. 在外场应变存在的情况下,外场负应变对岛的生长起稳定作用并使临界沉积流量减小;相反,正应变促进岛的失稳,且使临界流量增大. 这些结论对在薄膜生长过程中控制原子岛的形貌及其稳定性提供了重要的理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11272231,11072169)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-17
  • 修回日期:  2013-08-31
  • 刊出日期:  2013-12-05

异质外延生长中应变对圆形岛形貌稳定性的影响

  • 1. 天津市现代工程力学重点实验室, 天津 300072; 天津大学机械学院力学系, 天津 300072
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11272231,11072169)资助的课题.

摘要: 本文利用BCF模型研究了应变对圆形岛形貌稳定性的影响. 通过Gibbs-Thomson关系将应变引入该模型中,讨论了在失配应变、外场应变以及沉积流量、线张力和远场流量等因素共同作用下圆形岛的稳定性,并得到了相应的扰动增长率以及临界沉积流量. 研究结果表明:较大的失配应变和远场流量都能促进岛在生长过程中失稳,而线张力可以抑制岛的失稳. 随着岛的生长,岛的半径越大越趋于稳定,当岛生长到临界半径后,临界沉积流量随着失配应变的增大而增大. 在外场应变存在的情况下,外场负应变对岛的生长起稳定作用并使临界沉积流量减小;相反,正应变促进岛的失稳,且使临界流量增大. 这些结论对在薄膜生长过程中控制原子岛的形貌及其稳定性提供了重要的理论依据.

English Abstract

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