基于外延生长动力学模型的各向异性台阶刚度

从台阶边缘或岛边界的详细动力学模型出发，我们推导出了 Gibbs-Thomson 型公式以及作为台阶边缘取向角 $\theta$ 函数的相关台阶刚度。该模型的基本要素包括：(i) 点缺陷（“吸附原子”）在台面和沿台阶边缘的扩散；(ii) 扭折沿台阶边缘的对流；以及 (iii) 通过平均场方法将吸附原子通量、扭折源和扭折速度与密度联系起来的本构定律。该模型具有对应于通过台阶流进行外延生长的动力学（非平衡）稳态解。台阶刚度 $\tbe(\theta)$ 是通过对小边缘 Peclet 数 P（即沿台阶边缘的沉积通量与扩散通量之比）下的动力学稳态进行扰动来确定的。特别地，发现 $\tbe$ 满足 $\tbe =O(\theta^{-1})$（当 $O(P^{1/3}) <\theta \ll 1$ 时），这与独立的基于平衡的计算结果一致。