経路確率法及びモンテカルロ・シュミレ-ションによる結晶成長の研究

利用路径概率法和蒙特卡罗模拟研究晶体生长

基本信息

批准号：
03243201
负责人：
和田宏
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

統計力学的手法である経路確率法をSOS模型に適用し、分子線エピタキシ-(MBE)条件で非一様系の発展方程式を導出し、それを使って反射高速電子線回折の強度振動の振舞を説明することにより,半導体GaAs薄膜の平担面及び微斜面に於ける成長条件と成長モ-ドとの関係を調べた。そのため反射高速電子線回折の強度振動に対応する物理量として、表面の荒れを定義し、その時間発展を計算することにより次のような結論を得た:1.平担面(1) 表面の荒れは一分層の成長に対応する周期で振動する。(2) 原子付着のランダム性,及び統計的に独立な領域の存在を考慮すると,表面の荒れの振動振巾は減衰する。2.微斜面(1) 温度上昇と共に,表面の荒れの振動振巾は急速な減衰し,ある臨界温度以上では振動は現れなくなる。これは,テラス上の層成長モ-ドからステップ前進モ-ドへの変化を示している。(2) 表面形態の動的変化として,(1)のテラス上の層成長モ-ドからステップ前進モ-ドの変化を示すことができた。(3) 振動が消減する臨界温度は,解析的に吸着原子の拡散距離がテラス幅の2分の1となる温度と一致する事を示すことができた。以上の結果はNeave等のGaASな実験結果を定性的にみごとに再現している。

The statistical mechanical path probability method was applied to the SOS model, and the development equation of nonuniform systems was derived under molecular beam epitaxy-(MBE) conditions, and the relationship between growth conditions and growth modes on the flat surface and the microscopic surface of semiconductor GaAs thin films was investigated by deriving the equation of evolution of nonuniform systems under molecular beam epitaxy-(MBE) conditions, and using this to explain the反射高速电子衍射的强度振动的行为。因此，通过将表面粗糙度定义为对应于反射高速电子衍射的强度振动并计算其时间演变的强度振动的物理量，我们获得了以下结论：1。平面轴承表面（1）表面粗糙度在对应于该层生长的周期时振动一分钟。（2）考虑原子附着的随机性和统计上独立区域的存在，表面的振动摆动会减弱。 2。微倾斜的表面（1）随着温度的升高，表面的振动挥杆迅速受阻，并且振动不会出现在某个临界温度之上。这表明从露台上的层增长模式变为前进模式的变化。（2）作为表面形态的动态变化，我们可以显示（1）中露台上层增长模式的步骤前进模式的变化。（3）可以证明，振动消失的临界温度在分析上与吸附原子的扩散距离是露台宽度的一半是一致的。上述结果在定性，优美地重现了GAAS实验（例如NEAVE）的结果。