Устойчивость поверхности упругонапряженной многокомпонентной пленки в системе с химическими реакциями
Редьков А.В.1,2, Осипов А.В.1,2,3, Кукушкин С.А.1,2,3
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский Академический университет --- научно-образовательный центр нанотехнологий Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: avredkov@gmail.com
Поступила в редакцию: 1 июня 2015 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2015 г.
Рассмотрена морфологическая устойчивость плоской упругонапряженной многокомпонентной пленки, растущей при условии лимитирования граничной кинетикой. Показано, что неустойчивость может стать следствием флуктуаций механических напряжений в пленке, которые влияют на времена жизни адсорбентов на поверхности. Найден критерий устойчивости, связывающий сродство химической реакции на поверхности и напряжения в пленке. На основе полученных результатов проведен анализ роста пленки GaN на сапфире. Рассмотрено влияние соотношения потоков компонентов III/V групп на еe морфологию. Показано, что по данному механизму более гладкие пленки получаются при лимитировании роста азотом, тогда как характерная шероховатость, сравнимая с длиной свободного пробега адатомов, развивается при лимитировании галлием. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (N 14-22-00018).
- X.H. Wu, C.R. Elsass, A. Abare, M. Mack, S. Keller, P.M. Petroff, S.P. Den Baars, J.S. Specka. Appl. Phys. Lett, 72, 692 (1998)
- V.N. Bessolov, E.V. Konenkova, A.V. Zubkova, A.V. Osipov, T.A. Orlova, S.N. Rodin, S.A. Kukushkin. Mater. Phys. Mech. 21, 266 (2014)
- Я.Е. Гегузин, Ю.С. Кагановский. Диффузионные процессы на поверхности кристалла. Энергоатомиздат, M. (1984). 128 с
- W.W. Mullins, R.F. Sekerka. J. Appl.Phys. 34, 323 (1963)
- J.W. Cahn. In: Crystal growth / Ed. H.S. Peiser. Suppl. J. Phys. Chem. Solids. Oxford (1967). P. 681
- С.А. Кукушкин, С.В. Кузьмичев. ФТТ 50, 1390 (2008)
- R. Panat, K.J. Hsia, D.G. Cahill. J. Appl. Phys. 97, 013 521 (2005)
- E. Richter, Ch. Hennig, M. Weyers, F. Habel, J.-D. Tsay, W.-Y. Liu, P. Bruckner, F. Scholz, Yu. Makarov, A. Segal, J. Kaeppeler. J. Cryst. Growth, 277, 6 (2005)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, А.В. Редьков. ФТТ 56, 2440 (2014)
- D.D. Koleske, E. Wickenden, R.L. Henry, W.J. De Sisto, R.J. Gorman. J. Appl. Phys. 84, 1998 (1998)
- W.W. Mullins, R.F. Sekerka. J. Appl.Phys. 35, 444 (1964)
- S.Yu. Karpov, R.A. Talalaev, Yu.N. Makarov, N. Grandjean, J. Massies, B. Damilano. Surf. Sci. 450, 191 (2000)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ФТТ 37, 2127 (1995)
- Г. Николис, И. Пригожин. Самоорганизация в неравновесных системах. Mир, М. (1979). 512 с
- L.B. Freund, S. Suresh. Thin film materials stress: defect formation and surface evolution. Cambridge University Press, Cambridge (2008). 770 p
- Y. Kobayashi, N.J. Kobayashi. J. Cryst. Growth 145, 17 (1994)
- J.R. Grandusky, V. Jindal, J.E. Raynolds, S. Guha, F. Shahedipour-Sandvik. Mater. Sci. Eng. B 158, 13 (2009)
- С.А. Кукушкин, В.В. Слезов. Дисперсные системы на поверхности твердых тел. Наука, СПб. (1996). C. 64
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Appl. Phys. 113, 024 909 (2013)
- A. Krost, A. Dadgar, G. Strassburger, R. Clos. Phys. Status Solidi A 200, 26 (2003)
- Р.С. Телятник, А.В. Осипов, С.А. Кукушкин. ФТТ 57, 153 (2015)
- O. Brandt, H. Yang, K. Ploog. Phys. Rev. B 54, 4432 (1996)
- C.A. Кукушкин, B.H. Бессолов, A.B. Осипов, A.B. Лукьянов. ФТТ 44 1337 (2002)
- E.C. Piquette, P.M. Bridger, R. Beach, T.C. McGill. MRS Proc. 537, G3.77 (1998)
- M. Sanchez-Garcia, E. Calleja, R. Beresford. J. Cryst. Growth 183, 23 (1998)
- E.J. Tarsa, B. Heying, X.H. Wu, P. Fini, S.P. Den Baars, J.S. Speck. J. Appl. Phys. 82, 5472 (1997)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.