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非均一相互作用能对超薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

刘祖黎 苑新喜 魏合林 姚凯伦

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非均一相互作用能对超薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

刘祖黎, 苑新喜, 魏合林, 姚凯伦

Monte Carlo simulation of influence of inhomogeneous interaction energy on thin film growth

Liu Zu-Li, Yuan Xin-Xi, Wei He-Lin, Yao Kai-Lun
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  • 利用Monte Carlo (MC)模拟技术研究了非均一的吸附原子与基底相互作用能在一定的生长条件下对超薄膜生长过程的影响.非均一相互作用能是由基底表面原子在垂直和水平方向上实际位置与理想晶格原子位置的偏差所造成.本文用高斯分布来表示这种非均一相互作用能.模拟结果表明:非均一相互作用能对超薄膜的生长过程及薄膜的形貌有显著的影响.这种影响同时受到生长条件的限制,在中等温度时相互作用能的非均一性对岛的个数、平均大小的影响最显著;温度的增加在一定程度上可抵御相互作用能的非均一性对薄膜生长的影响.
    The influence of inhomogeneous interaction energy between deposited atoms and substrate atoms on island film growth is investigated by Monte Carlo simulation on a triangular lattice substrate. The Gaussian distribution is employed to describe the inhomogeneity of interaction energy. The results illustrate that the influence of inhomogeneous interaction energy on the growth of thin film is related to the degree of the inhomogeneity and the experimental conditions (such as substrate temperature).At medium temperature the inhomogeneity of interaction energy has notable influence on the island number and the island size. Increasing in temperature could counteract the influence of the inhomogeneity of interaction energy.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10574047 和 20490210))资助的课题.
    [1]

    Wang E G 2003 Prog. Phys. 23 1 (in Chinese) [王恩哥 2003 物理学进展 23 1 ]

    [2]

    Bruschi P, Cagroni P,Nannini A 1997 Phys. Rev B 55 7955

    [3]

    Liu Z L, Wei H L, Wang H W, Wang J Z 1999 Acta Phys. Sin. 48 1302 (in Chinese) [刘祖黎、 魏合林、 王汉文、 王均震 1999 物理学报 48 1302 ]

    [4]

    Wei H L,Liu Z L, Yao K L 2000 Vacuum 56 185

    [5]

    Nazzarro M, Nieto F, Ramirez-Pastor A J 2002 Surface Science 497 275

    [6]

    Lu H J, Wu F M 2006 Acta Phys. Sin. 55 424 (in Chinese)[陆行军、吴锋民 2006 物理学报 55 424]

    [7]

    Qian C J, Li H, Zhong R, Luo M B, Ye G X 2009 Chin. Phys. B 18 1947

    [8]

    Ala-Nissila T, Ferrando R. Ying S C. 2002 Advances in Physics 51 949

    [9]

    Wang X P, Zhao T X, Wu F M, Lin G, Wu Z Q 1999 Acta Phys. Sin. 48 1412 (in Chinese)[王晓平、 赵特秀、 吴锋民、 林 罡、吴自勤 1999 物理学报 48 1412 ]

    [10]

    Zhang Q Y, Ma T C, Pan Z Y, Tang J Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 297 (in Chinese)[张庆瑜、 马腾才、 潘正瑛、 汤家镛 2000 物理学报 49 297 ]

    [11]

    Wu F M, Shi J Q, Wu Z Q 2001 Acta Phys. Sin. 50 1555 (in Chinese) [吴锋民、 施建青、 吴自勤 2001 物理学报 50 1555]

    [12]

    Ye J S, Hu X J 2002 Acta Phys. Sin. 51 1108 (in Chinese) [叶建松、 胡晓君 2002 物理学报 51 1108]

    [13]

    Zheng X P, Zhang P F, Liu J, He D Y, Ma J T 2004 Acta Phys. Sin. 53 2687 (in Chinese) [郑小平、 张佩峰、 刘 军、 贺德衍、 马健泰 2004 物理学报 53 2687]

    [14]

    Gao G L, Qian C J, Zhong R, Luo M B, Ye G X 2006 Acta Phys. Sin. 55 4460 (in Chinese) [高国良、 钱昌吉、 钟 瑞、 罗孟波、 叶高翔 2006 物理学报 55 4460 ]

    [15]

    Elsholz F, Scholl E 2004 App. Phys. Lett. 84 4167

    [16]

    Huang K, Han R Q 1988 Solid Physics (Beijing: Higher Education Press) p3 (in Chinese) [黄 昆、韩汝琦 1988 固体物理学 (北京: 高等教育出版社) 第3页]

    [17]

    Madelung O 2003 Introuduction to Solid-State theory (Beijing: Beijing World Publishing Corporation) p436

    [18]

    Cascarini de Torre L E, Bottani E J 1996 Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 116 285

    [19]

    Rder H, Hahn E, Brune H 1993 Nature 366 141

    [20]

    Michely T, Hohage M, Bott M 1993 Phys. Rev. Lett. 70 3943

    [21]

    Brune H, Roder H, Boragno C 1994 Phys. Rev. Lett. 73 1955

  • [1]

    Wang E G 2003 Prog. Phys. 23 1 (in Chinese) [王恩哥 2003 物理学进展 23 1 ]

    [2]

    Bruschi P, Cagroni P,Nannini A 1997 Phys. Rev B 55 7955

    [3]

    Liu Z L, Wei H L, Wang H W, Wang J Z 1999 Acta Phys. Sin. 48 1302 (in Chinese) [刘祖黎、 魏合林、 王汉文、 王均震 1999 物理学报 48 1302 ]

    [4]

    Wei H L,Liu Z L, Yao K L 2000 Vacuum 56 185

    [5]

    Nazzarro M, Nieto F, Ramirez-Pastor A J 2002 Surface Science 497 275

    [6]

    Lu H J, Wu F M 2006 Acta Phys. Sin. 55 424 (in Chinese)[陆行军、吴锋民 2006 物理学报 55 424]

    [7]

    Qian C J, Li H, Zhong R, Luo M B, Ye G X 2009 Chin. Phys. B 18 1947

    [8]

    Ala-Nissila T, Ferrando R. Ying S C. 2002 Advances in Physics 51 949

    [9]

    Wang X P, Zhao T X, Wu F M, Lin G, Wu Z Q 1999 Acta Phys. Sin. 48 1412 (in Chinese)[王晓平、 赵特秀、 吴锋民、 林 罡、吴自勤 1999 物理学报 48 1412 ]

    [10]

    Zhang Q Y, Ma T C, Pan Z Y, Tang J Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 297 (in Chinese)[张庆瑜、 马腾才、 潘正瑛、 汤家镛 2000 物理学报 49 297 ]

    [11]

    Wu F M, Shi J Q, Wu Z Q 2001 Acta Phys. Sin. 50 1555 (in Chinese) [吴锋民、 施建青、 吴自勤 2001 物理学报 50 1555]

    [12]

    Ye J S, Hu X J 2002 Acta Phys. Sin. 51 1108 (in Chinese) [叶建松、 胡晓君 2002 物理学报 51 1108]

    [13]

    Zheng X P, Zhang P F, Liu J, He D Y, Ma J T 2004 Acta Phys. Sin. 53 2687 (in Chinese) [郑小平、 张佩峰、 刘 军、 贺德衍、 马健泰 2004 物理学报 53 2687]

    [14]

    Gao G L, Qian C J, Zhong R, Luo M B, Ye G X 2006 Acta Phys. Sin. 55 4460 (in Chinese) [高国良、 钱昌吉、 钟 瑞、 罗孟波、 叶高翔 2006 物理学报 55 4460 ]

    [15]

    Elsholz F, Scholl E 2004 App. Phys. Lett. 84 4167

    [16]

    Huang K, Han R Q 1988 Solid Physics (Beijing: Higher Education Press) p3 (in Chinese) [黄 昆、韩汝琦 1988 固体物理学 (北京: 高等教育出版社) 第3页]

    [17]

    Madelung O 2003 Introuduction to Solid-State theory (Beijing: Beijing World Publishing Corporation) p436

    [18]

    Cascarini de Torre L E, Bottani E J 1996 Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 116 285

    [19]

    Rder H, Hahn E, Brune H 1993 Nature 366 141

    [20]

    Michely T, Hohage M, Bott M 1993 Phys. Rev. Lett. 70 3943

    [21]

    Brune H, Roder H, Boragno C 1994 Phys. Rev. Lett. 73 1955

  • [1] 董晓莉, 金魁, 袁洁, 周放, 张广铭, 赵忠贤. FeSe基超导单晶与薄膜研究新进展:自旋向列序、电子相分离及高临界参数. 物理学报, 2018, 67(20): 207410. doi: 10.7498/aps.67.20181638
    [2] 张宇河, 牛冬梅, 吕路, 谢海鹏, 朱孟龙, 张红, 刘鹏, 曹宁通, 高永立. 2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩在Cu(100)上的吸附生长以及能级结构演化. 物理学报, 2016, 65(15): 157901. doi: 10.7498/aps.65.157901
    [3] 阮聪, 孙晓民, 宋亦旭. 元胞方法与蒙特卡洛方法相结合的薄膜生长过程模拟. 物理学报, 2015, 64(3): 038201. doi: 10.7498/aps.64.038201
    [4] 白旭芳, 乌云其木格, 辛伟, 额尔敦朝鲁. Rashba自旋-轨道相互作用影响下量子盘中强耦合磁极化子性质的研究. 物理学报, 2014, 63(17): 177803. doi: 10.7498/aps.63.177803
    [5] 颜超, 黄莉莉, 何兴道. 入射能量对Au/Au(111)薄膜生长影响的分子动力学模拟. 物理学报, 2014, 63(12): 126801. doi: 10.7498/aps.63.126801
    [6] 鲍善永, 董武军, 徐兴, 栾田宝, 李杰, 张庆瑜. 氧分压对Mg掺杂ZnO薄膜结晶质量和光学特性的影响. 物理学报, 2011, 60(3): 036804. doi: 10.7498/aps.60.036804
    [7] 孙玄, 黄煦, 王亚洲, 冯庆荣. MgB2 超薄膜的制备和性质研究. 物理学报, 2011, 60(8): 087401. doi: 10.7498/aps.60.087401
    [8] 任树洋, 任忠鸣, 任维丽. 晶粒尺寸对气相沉积薄膜磁取向生长的影响研究. 物理学报, 2011, 60(1): 016104. doi: 10.7498/aps.60.016104
    [9] 郑小平, 张佩峰, 范多旺. 扩散理论对RLA模型中交换作用的研究. 物理学报, 2008, 57(1): 425-429. doi: 10.7498/aps.57.425
    [10] 李 勇, 孙成伟, 刘志文, 张庆瑜. 磁控溅射ZnO薄膜生长的等离子体发射光谱研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4232-4237. doi: 10.7498/aps.55.4232
    [11] 李 华. 静态随机存储器单粒子翻转的Monte Carlo模拟. 物理学报, 2006, 55(7): 3540-3545. doi: 10.7498/aps.55.3540
    [12] 陆杭军, 吴锋民. 非均匀基底上三维薄膜生长的模拟研究. 物理学报, 2006, 55(1): 424-429. doi: 10.7498/aps.55.424
    [13] 杨 春, 余 毅, 李言荣, 刘永华. 温度对ZnO/Al2O3(0001)界面的吸附、扩散及生长初期模式的影响. 物理学报, 2005, 54(12): 5907-5913. doi: 10.7498/aps.54.5907
    [14] 高国良, 钱昌吉, 李 洪, 黄晓虹, 谷温静, 叶高翔. 含杂质无格点基底表面分枝状凝聚体的计算机模拟. 物理学报, 2005, 54(6): 2600-2605. doi: 10.7498/aps.54.2600
    [15] 李公平, 张梅玲. 铜团簇(n=55)结构及能量随温度演变的Monte Carlo 模拟研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2873-2876. doi: 10.7498/aps.54.2873
    [16] 谢国锋, 王德武, 应纯同. 改进的DLA方法模拟薄膜二维生长. 物理学报, 2005, 54(5): 2212-2219. doi: 10.7498/aps.54.2212
    [17] 王晓平, 谢 峰, 石勤伟, 赵特秀. 晶格失配对异质外延超薄膜生长中成核特性的影响. 物理学报, 2004, 53(8): 2699-2704. doi: 10.7498/aps.53.2699
    [18] 郑小平, 张佩峰, 刘 军, 贺德衍, 马健泰. 薄膜外延生长的计算机模拟. 物理学报, 2004, 53(8): 2687-2693. doi: 10.7498/aps.53.2687
    [19] 陈敏, 魏合林, 刘祖黎, 姚凯伦. 沉积粒子能量对薄膜早期生长过程的影响. 物理学报, 2001, 50(12): 2446-2451. doi: 10.7498/aps.50.2446
    [20] 杨 宁, 陈光华, 张 阳, 公维宾, 朱鹤孙. 薄膜生长的理论模型与Monte Carlo模拟. 物理学报, 2000, 49(11): 2225-2229. doi: 10.7498/aps.49.2225
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-20
  • 修回日期:  2009-12-24
  • 刊出日期:  2010-09-15

非均一相互作用能对超薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

  • 1. (1)华中科技大学物理学院,武汉 430074; (2)华中科技大学物理学院,武汉 430074;中国地质大学数学与物理学院,武汉 430074
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10574047 和 20490210))资助的课题.

摘要: 利用Monte Carlo (MC)模拟技术研究了非均一的吸附原子与基底相互作用能在一定的生长条件下对超薄膜生长过程的影响.非均一相互作用能是由基底表面原子在垂直和水平方向上实际位置与理想晶格原子位置的偏差所造成.本文用高斯分布来表示这种非均一相互作用能.模拟结果表明:非均一相互作用能对超薄膜的生长过程及薄膜的形貌有显著的影响.这种影响同时受到生长条件的限制,在中等温度时相互作用能的非均一性对岛的个数、平均大小的影响最显著;温度的增加在一定程度上可抵御相互作用能的非均一性对薄膜生长的影响.

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参考文献 (21)

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