Формирование двумерных островков на поверхности Si(111) при гомоэпитаксиальном росте

Методом in situ сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии исследован процесс зарождения двумерных островков Si на экстра-широких (~ 10–100 мкм) атомно-гладких террасах поверхности Si(111). Установлено, что концентрация двумерных островков N_2D в зависимости от температуры подложки T и скорости осаждения кремния R подчиняется закону N_2D∝R^χexp(E_2D/kT) с χ ≈ 0,58 или 0,82 и E_2D ≈ 1,77 или 1,02 эВ для поверхности Si(111) со структурой (7x7) или (1x1) соответственно. Обнаружено, что в процессе роста при T ~ 700 °C на экстра-широких террасах критический зародыш состоит из i = 1 частицы и увеличивается до i = 7–10 частиц на террасах меньшей ширины, что обусловлено конкуренцией между процессами зародышеобразования и взаимодействием адатомов со ступенями, ограничивающими террасу.

Ключевые слова:
кремний, эпитаксиальный рост, двумерные островки, атомные ступени, критический зародыш, поверхностная диффузия, отражательная электронная микроскопия
Источник финансирования:
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты № 13-02-01214, 14-02-31440) и гранта Президента РФ (НШ-2138.2014.8)
УДК 539.211 + 538.975

Формирование двумерных островков на поверхности Si(111) при гомоэпитаксиальном росте