自由移动的Sn析出物：亚稳GeSn外延层的高效相分离机制
材料科学
2020-07-03 v1
摘要
我们报道了通过分子束外延在Ge(001)衬底上生长的赝晶GeSn膜的温度稳定性。研究了生长温度依赖性和后退火步骤的影响。在这两种情况下，我们均观察到Sn浓度约10%的亚稳外延层在230{\deg}C以上（Ge/Sn体系的共晶温度）开始分解。扫描电子显微镜中的时间分辨退火实验揭示了液态Sn液滴在该相分离过程中的关键作用。受化学势梯度驱动，Sn液滴沿择优晶向在表面移动，从而在其前缘从应变GeSn层吸收Sn和Ge。Sn的吸收增加了熔体体积，而溶解的Ge在液滴后缘通过液相外延过程重新沉积。次级液滴从单晶Ge尾迹的边缘发射到GeSn膜的完整区域，导致GeSn膜与重新沉积的Ge之间出现雪崩式的转变前沿。该过程使得亚稳GeSn层在相当低的温度下相分离特别高效。
引用
@article{arxiv.1705.05156,
title = {Free-running Sn precipitates: an efficient phase separation mechanism for metastable GeSn epilayers},
author = {Heiko Groiss and Martin Glaser and Magdalena Schatzl and Moritz Brehm and Dagmar Gerthsen and Dietmar Roth and Peter Bauer and Friedrich Schäffler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.05156},
year = {2020}
}
备注
Main text: 22 pages, 4 figures. The supplemtary material section (20 pages) can be found at the end of the document and contains 1 table and 9 figures