Кинетика и механизмы формирования нановискеров в системах Si-Au, Ge-Au (моделирование)

• Автор: Настовьяк, Алла Георгиевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Список используемых обозначений и сокращений

а.м. - атомное место ГП - гетеропереход

ГФМЛЭ - газофазная молекулярно-лучевая эпитаксия МК - Монте-Карло

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия

МС - монослой

НВ - нановискер

ПЖК - пар-жидкость-кристалл

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

ab initio - расчеты из первых принципов

CVD (chemical vapor deposition) - химическое осаждение из газовой фазы

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Основные закономерности роста . . . . .
1.1. Общая схема роста нановискеров. . . . . .
1.2. Структура, морфология и распределение по размерам ансамбля нитевидных нанокристаллов . . . . . . .
1.3. Влияние ростовых условий на рост нановискеров. . .
1.4. Зависимость скорости роста нановискеров от диаметра капли-затравки
1.5. Создание р-п и гетеропереходов в нановискерах . . .
1.6. Нановискеры на основе растворов 811-хОех .
1.7. Основные модели роста нановискеров. . . . .
1.8. Минимальный и максимальный диаметр нановискеров
1.9. Лимитирующая стадия процесса
Заключение к главе 1
ГЛАВА 2. Монте-Карло модель роста нитевидных нанокристаллов .
2.1. Описание модели
2.2. Описание модельной системы . . . . .
Заключение к главе 2
ГЛАВА 3. Моделирование роста однокомпонентных нитевидных нанокристаллов
3.1. Влияние смачиваемости поверхности подложки веществом затравки на морфологию нановискеров
3.2. Морфология нановискеров в зависимости от условий роста .
3.3. Зависимость скорости роста нановискеров 81 от диаметра капли.
3.4. Зависимость скорости роста нановискеров 81 от условий осаждения

Заключение к главе 3 . . . . . . . .
ГЛАВА 4. Моделирование роста 81-Ое нановискеров

4.1. Аксиальные гетеропереходы БьОе в нанопроволоках . .
4.2. Рост Оех8м_х нановискеров
Заключение к главе 4
Заключение
Публикации по теме диссертации
Список литературы . . . . . . . . .

1.7. Основные модели роста НВ
Для.объяснения роста нитевидных кристаллов почти одновременно были предложены две основные модели: 1) диффузионно-дислокационная модель.и 2) модель, пар-жидкость-кристалл (ПЖК) [1]. В рамках диффузионной теории, основной вклад в рост кристалла дают атомы, адсорбирующиеся, боковой, поверхностью кристалла и подложкой и диффундирующие к вершине, где-имеется активный участок роста [1]. Первоначально таким активным участком считалась винтовая дислокация, проходящая вдоль оси кристалла. Этот дефект создает на торце вискера незарастающую ступень, в край которой встраиваются почти все частицы, поступающие из потока. Позднее выяснилось, что таким активным участком роста могут служить частицы-затравки, в частности капли катализатора. Позднее Вагнером, Эллисом и Гиваргизовым был предложен механизм роста ПЖК, который в настоящее время является классической' схемой роста [28].
Роль капли металла разными исследователями оценивается по-разному. Многие авторы называют действие капли каталитическим, но в разных работах под этим подразумеваются различные понятия. В ряде работ считается, что металл является химическим катализатором, ускоряющим выделение атомов полупроводника из транспортной молекулы [32, 75] («химический катализ»). Каталитическое действие капли металла должно утрачиваться при росте нановискеров методом МЛЭ, так как здесь полупроводник поступает непосредственно в атомарном виде и декомпозиция транспортных молекул не требуется. Однако, многочисленные эксперименты по росту полупроводниковых нановискеров показали возможность формирования нитевидных нанокристаллов методом МЛЭ [16, 31, 30]. Это свидетельствует о том, что металлические капли являются не только катализаторами процесса, но и некоторыми затравками, выгодными местами для роста («физический катализ»). Полагая, что металл в процессе роста находится в жидком состоянии,.