Elucidation of Formation Mechanism and Growth Simulation of Strain-induced Quantum Dot

应变诱导量子点的形成机制和生长模拟的阐明

• 批准号: 19760067
• 负责人: MATSUNAKA Daisuke
• 金额: $ 0.8万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760067/
• 关键词: 材料設計; プロセス; 物性; 評価; 結晶成長; 動的モンテカルロ法; 第一原理計算; 界面; ポテンシャルエネルギー表面; 自己組織化量子ドット

表面や界面におけるひずみは表面構造や界面強度を決定する重要な要素である.原子スケールの構造ではひずみの影響はより重要になる.本研究では,密度汎関数理論に基づく第一原理計算を援用し,ひずみ誘起量子ドットの形成・成長を制御するキーファクターを探査するためにヘテロエピタキシャル成長について微視的な視点から解析を行った.Ge/Si(001)ヘテロエピタキシー成長において,Ge吸着原子が感じるポテンシャルエネルギー表面を算出し,濡れ層の堆積に伴って,吸着サイトは変化しないものの,Ge吸着原子の表面拡散は変化することを示した.また,表面上での様々な素過程に対しての活性化エネルギー障壁を評価し,濡れ層の増加によってEnrlich-Schwoebel障壁は増加し,上段テラスと下段テラスとの間の吸着原子の移動は抑制されることを明らかにした.動的モンテカルロ法による結晶成長シミュレーションを用いて,基板のひずみによって核形成速度や形成された島の形状が異なることを示した.

表面和界面上的应变是决定表面结构和界面强度的重要因素。应变的影响在原子尺度结构中变得更加重要。在本研究中，我们采用基于密度泛函理论和形成的第一性原理计算。和应变诱导量子点的生长。为了探究关键控制因素，我们从微观角度分析了异质外延生长。在Ge/Si(001)异质外延生长中，我们计算了Ge吸附原子感受到的势能面，结果表明，尽管吸附位点没有改变，但 Ge 吸附原子的表面扩散会随着沉积而变化。我们还评估了表面上各种基元过程的活化能势垒，并确定吸附位点没有改变。通过增加结果表明，吸附原子增加，吸附原子在上层和下层平台之间的移动受到抑制，使用动态蒙特卡罗方法进行晶体生长模拟，结果表明，成核率和形成的岛的形状不同。 。

项目成果

Electronic States and Stability of Metal/Oxide Interface withMisfit byFirst-Principles Calculations

第一性原理计算错配金属/氧化物界面的电子态和稳定性

• 发表时间: 2007
• 作者: Daisuke Matsunaka; et. al.
• 通讯作者: et. al.

First-principles Calculations of Adhesive Behavior at Metal/oxide Incoherent Interfaces

金属/氧化物非共格界面粘合行为的第一性原理计算

• 发表时间: 2008
• 作者: D. Matsunaka;Y. Shibutani
• 通讯作者: Y. Shibutani

金属/酸化物界面の電子状態に関する第一原理計算

金属/氧化物界面电子态的第一性原理计算

• 发表时间: 2007
• 作者: 松中大介; 澁谷陽二
• 通讯作者: 澁谷陽二

First-principles calculations of coherent and incoherent metal/MgO interface

相干和非相干金属/MgO界面的第一性原理计算

• 发表时间: 2007
• 作者: D. Matsunaka;Y. Shibutani
• 通讯作者: Y. Shibutani

第一原理計算による金属/MgO界面の電子状態

基于第一性原理计算的金属/MgO界面电子态

• 发表时间: 2007
• 作者: 松中大介; 澁谷陽二
• 通讯作者: 澁谷陽二