远程生长势的解析模型
材料科学
2025-10-02 v2
摘要
我们提出了一个用于描述基板远程键合势的解析模型，该势通过石墨烯传递。在基于 Morse 原子势的模型中，包括因基膜-基板分离增加以及石墨烯自由载流子屏蔽引起的衰减。与以静电势作为键合代理的前驱 slab 密度泛函理论计算相比，我们的解析模型包含共价和范德华作用力，考虑了屏蔽效应（这通常被忽略），并基于简单、可解释且经实验验证的参数，帮助建立理解。我们指出，对于典型的石墨烯自由载流子浓度为 cm 时，大多数半导体和氧化物基板的 大小为几毫尔弗到几十毫尔弗，接近石墨烯的范德华势。这表明在解释远程生长实验时，必须考虑石墨烯与远程基板势之间的干扰。此外，我们指出：(1) 远程势的强度可通过屏蔽效应（石墨烯载流子密度）调节；(2) 经过两层以上石墨烯的远程势几乎为零；(3) 势的空间范围而非离子性程度控制渗透键合势的强度。我们的模型为对远程生长势进行基准测试提供了简单框架，并提出了若干实验路径来测量此量。消除本征远程势、石墨烯缺陷以及可调生长动力学的影响，是理解和调控远程生长机制的关键。
引用
@article{arxiv.2507.09913,
title = {Analytical model for the remote epitaxial potential},
author = {Jason K Kawasaki and Quinn T Campbell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09913},
year = {2025}
}