3D ES势垒对Cu(111)和Cu(001)晶面同质外延生长的影响（英文）

来源期刊：材料科学与工程学报2017年第3期

论文作者：董贵仁 唐吉玉 崔靖 刘娟 何右青

文章页码：394 - 831

关键词：动力学蒙特卡洛模拟;表面粗糙度;薄膜生长;(1+1)维模型;

摘    要：三维3D ES势垒直接影响着层间扩散,在Cu（111）和Cu（100）面2D ES势垒和3D ES势垒是不同的。本文主要研究了基于（1+1）维KMC模型,在这两个特殊的晶面上Cu薄膜的同质外延生长。观察两个面的生长情况,发现随着温度的增加薄膜的粗糙度逐渐减小,由于Cu（111）表面2D ES势垒较小,所以Cu（111）面粗糙度的下降的速度比Cu（100）要快,Cu（111）表面更有利于薄膜的生长。对于纳米棒的应用,在生长时间较短时两个面的生长速率逐渐减小,但是Cu（100）面的生长速度比Cu（111）面更快,随着生长时间的增加,这两个面会出现多层台阶,Cu（111）面的生长速度会逐渐增加,最终会超过了Cu（100）面。多层台阶出现后对两个面的影响是不同的。由于Cu（111）表面3D ES势垒较大,在Cu（111）表面会形成较多的多层台阶,Cu（111）面上多层台阶数有利于纳米棒的生长,然而在Cu（100）表面3D ES势垒较小,Cu（100）表面很难形成多层台阶,所以Cu（100）面上纳米棒的生长速度并没有增加。正是因为3D ES势垒的存在才会导致多层台阶的出现,较大的3D ES势垒有利于纳米棒的生长。