外延薄膜生长的简单固-固模型：表面粗糙度和动力学
摘要：真空沉积或溅射生长的薄膜的材料特性导致了表面粗糙度的多样性，因此必须扩充随机沉积模型。在这种情况下，计算机模拟的本质是考虑到沉积后可能发生的原子表面迁移，与原子之间的结合能（作为引起扩散的机制）和/或扩散能垒相关。这两个因素的相互作用导致不同形态的生长表面，从平坦光滑的表面到粗糙尖刺的表面。在本文中，我们通过在类台阶结构的边缘应用一些额外的扩散能垒（称为Ehrlich-Schwoebel障碍）来扩展我们先前的计算。实验观察到，在接近台阶边缘时，原子会避免下滑，而这些障碍则模拟了这种趋势。我们讨论了蒙特卡罗计算机模拟的结果，以表面粗糙度为基础，并与其他模型计算和一些文献中的实验进行了比较。确认了表面粗糙度$sigma$与薄膜厚度$t$的幂律关系。得到了生长指数$eta$在接近0.2时的非零最小值，这是由于表面扩散范围的有限和Ehrlich-Schwoebel障碍。还讨论了不同扩散范围的观察结果。结果还与一些确定性生长模型进行了对比。
作者：K. Malarz and A. Z. Maksymowicz
论文ID：cond-mat/9905110
分类：Condensed Matter
分类简称：cond-mat
提交时间：2007-05-23