原位微束表面X射线散射揭示晶体生长中交替台阶动力学
材料科学
2021-03-23 v3
摘要
六方密堆积及相关晶体的堆垛序列通常导致在邻位{0001}表面上出现具有不同生长动力学的交替A和B结构台阶。然而，由于难以通过实验确定哪个台阶具有A或B结构，一直无法判断哪一种具有更快的吸附原子附着动力学。本文表明，原位微束表面X射线散射可在特定生长条件下确定A或B台阶哪一个具有更快的动力学。我们以(0001) GaN的有机金属气相外延为例证明了这一点。生长过程中进行的X射线测量发现，A台阶上方平台的平均宽度随生长速率增加，表明A台阶的附着速率常数更高，这与大多数预测相反。我们的结果对理解GaN生长的原子尺度机制具有直接意义，并可应用于多种相关晶体。
引用
@article{arxiv.2007.05090,
title = {In Situ Microbeam Surface X-ray Scattering Reveals Alternating Step Kinetics During Crystal Growth},
author = {Guangxu Ju and Dongwei Xu and Carol Thompson and Matthew J. Highland and Jeffrey A. Eastman and Weronika Walkosz and Peter Zapol and G. Brian Stephenson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05090},
year = {2021}
}
备注
Main paper: 11 pages, 8 figures; Supplemental: 8 pages, 12 figures. Version 3 is similar to v2, with additional edits to text and figures for clarity. In-depth descriptions of BCF (growth) model extended to alternating steps and CTR (scattering) analysis can be found at arXiv:2010.09575 and arXiv:2010.06166 (admin note: substantial text overlap with arXiv:2007.05083)