Критическая толщина перехода по Странскому--Крастанову с учетом эффекта сегрегации
Юрасов Д.В.1, Дроздов Ю.Н.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Поступила в редакцию: 16 июля 2007 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2008 г.
Предложена новая оценка для критической толщины перехода 2D-3D при эпитаксиальном росте в системах GexSi1-x/Si(001) и InxGa1-xAs/GaAs(001) с учетом сегрегации атомов во время ростового процесса. В качестве критерия такого перехода по Странскому-Крастанову использован баланс между выигрышем в упругой энергии системы за счет релаксации островка и проигрышем в поверхностной энергии системы из-за увеличения площади поверхности. В отличие от ранее известных критериев величина упругой энергии вычисляется с учетом всех нанесенных слоев, а не только верхнего. Сегрегация описана моделью термоактивационного обмена атомов на границе поверхность-(верхний слой). Сравнение с экспериментом вычисленных значений критической толщины для различного состава наносимого твердого раствора, температуры и скорости роста показало достаточно хорошее совпадение в обеих системах. Обсуждаются механизмы перехода, отвечающие предложенному критерию. PACS: 68.65.Hb, 68.35.Dv, 81.07.St
- А.А. Чернов, Е.И. Гиваргизов, Х.С. Багдасаров, В.А. Кузнецов, Л.Н. Демьянец, А.Н. Лобачев. Современная кристаллография (М., Наука, 1980) т. 3, с. 72
- Н.Н. Леденцов, В.М. Устинов, В.А. Щукин, П.С. Копьев, Ж.И. Алфёров, Д. Бимберг. ФТП, 32, 385 (1998)
- О.П. Пчеляков, Ю.Б. Болховитянов, А.В. Двуреченский, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, А.И. Якимов, Б. Фойхтлендер. ФТП, 34, 1281 (2000)
- Nano-Optoelectronics, Concepts, Physics and Devices, ed. by M. Grudman (Springer, Berlin, 2002)
- Semiconductor Quantum Dots. Physics, Spectroscopy and Applications, ed. by Y. Masumoto, T. Takagahara (Springer, Berlin, 2002)
- K. Brunner. Rep. Progr. Phys., 65, 27 (2002)
- J. Stangl, V. Holy, G. Bauer. Rev. Mod. Phys., 76 (3), 726 (2004)
- J. M. Baribeau, X. Wu, N.L. Rowell, D.J. Lockwood. J. Phys.: Condens. Matter, 18, R139, (2006)
- J.A. Floro, E. Chason, R.D. Twesten, R.Q. Hwang, L.B. Freund. Phys. Rev. Lett., 79, 3946 (1997)
- J.A. Floro, E. Chason, L.B. Freund, R.D. Twesten, R.Q. Hwang, G.A. Lucadamo. Phys. Rev. B, 59, 1990 (1999)
- R. Koch. Appl. Phys. A, 69, 529 (1999)
- T. Walther, A.G. Cullis, D.J. Norris, M. Hopkinson. Phys. Rev. Lett., 86, 2381 (2001)
- A.G. Cullis, D.J. Norris, T. Walther, M.A. Migliorato, M. Hopkinson. Phys. Rev. B, 66, 081 305 (2002)
- Y. Tu, J. Tersoff. Phys. Rev. Lett., 93, 216 101 (2004)
- O. Dehaese, X. Wallart, F. Mollot. Appl. Phys. Lett., 66, 52 (1995)
- Y.W. Zhang, A.F. Bower. J. Mech. Phys. Sol., 47, 2273 (1999)
- H.T. Johnson, V. Nguyen, A.F. Bower. J. Appl. Phys., 92, 4653 (2002)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, F. Schmitt, P. Hess. ФТП, 36, 1177 (2002)
- A.V. Osipov, S.A. Kukushkin, F. Scmitt, P. Hess. Phys. Rev. B, 64, 205 421 (2001)
- V.B. Dubrovskii, G.E. Cirlin, V.M. Ustinov. Phys. Rev. B, 68, 075 409 (2003)
- P. Muller, R. Kern. Appl. Surf. Sci., 102, 6 (1996)
- Ю.Н. Дроздов, Н.В. Байдусь, Б.Н. Звонков, М.Н. Дроздов, О.И. Хрыкин, В.И. Шашкин. ФТП, 37, 203 (2003)
- O. Madelung. Semiconductors: Data Handbook 3rd edn. (N. Y., Springer Verlag, 2003)
- S. Fukatsu, K. Fujita, H. Yaguchi, Y. Shiraki, R. Ito. Appl. Phys. Lett., 59, 2103 (1991)
- H.T. Johnson, L.B. Freund. J. Appl. Phys., 81, 6081 (1997)
- F. Long, S.P.A. Gill, A.C.F. Cocks. Phys. Rev. B, 64, 121 307 (2001)
- B.A. Jouce, D.D. Vvedensky. Mater. Sci. Eng. R, 46, 127 (2004)
- Ю.Н. Дроздов, В.М. Данильцев, З.Ф. Красильник, Л.Д. Молдавская, А.В. Новиков, О.И. Хрыкин, В.И. Шашкин. Поверхность. РСНИ, N 5, 22 (2003)
- Н.В. Востоков, С.А. Гусев, И.В. Долгов, Ю.Н. Дроздов, З.Ф. Красильник, Д.И. Лобанов, Л.Д. Молдавская, А.В. Новиков, В.В. Постников, В.В. Филатов. ФТП, 34, 8 (2000)
- D. Pan, J. Xu, E. Towe. J. Cryst. Growth, 196, 23 (1999)
- F. Bugge, U. Zeimer, M. Sato, M. Weyers, G. Trankle. J. Cryst. Growth, 183, 511 (1998)
- Н.Н. Фалеев, Ю.Г. Мусихин, А.А. Суворова, А.Ю. Егоров, А.Е. Жуков, А.Р. Ковш, В.М. Устинов, M. Tabuchi, Y. Takeda. ФТП, 35, 969 (2001)
- J.H. Li, S.C. Moos, B.S. Han, Z.H. Mai. J. Appl. Phys., 89, 3700 (2001)
- D.J. Dunstan. J. Mater. Sci.: Mater. in Electron., 8, 337 (1977)
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.