溅射沉积生长动力学研究：Ag 在 Si/SiO$_2$ 上

我们利用掠入射 X 射线反射率 (GIXR) 技术和原子力显微镜 (AFM) 对在含有原生氧化物的 Si(001) 衬底上溅射沉积的超薄 Ag 膜（40 Å-150 Å）的初始生长阶段进行了动力学研究。我们观察到薄膜由带有空隙的小丘组成。薄膜的厚度 `d_{xray}' 和堆积分数 `\eta ' 随时间 `t' 的变化遵循简单的幂次定律，d_{xray} $\thicksim t^{m} 和 \eta \thicksim$t^{n}$，指数分别为 m = 0.58 和 n = 0.37。我们通过 GIXR 测量定量确定了在初始生长阶段，随着小丘尺寸的增加，小丘之间的空隙减少。小丘尺寸主要通过衬底上的聚结过程增大。我们观察到，作为时间的函数，小丘尺寸 R(t) 径向增长约为$\thicksim $t^{z}。径向生长指数 z 从 z > 0.5 交叉到 z$\thicksim $ 0.25，表明存在两个生长区域。GIXR 测量揭示了 \eta 对 d 的亚线性依赖，AFM 测量显示了径向生长指数的交叉，这两者都表明小丘的横向生长在初期得到增强，从而减少了空隙。