MBE生长的Si$_{1-x}$Ge$_x$结构在高指数Si(5 5 12)表面上的形状演化：温度依赖性研究

研究了在室温至800°C温度范围内，分子束外延生长的Ge-Si岛在Si(5 5 12)表面上的形态演化以及生长温度对尺寸、取向和成分的影响。采用了两种衬底加热方式，即辐射加热（RH）和直流加热（DH）。通过扫描电子显微镜（SEM）、横截面透射电子显微镜（X-TEM）和卢瑟福背散射谱（RBS）进行了生长后表征。在RH情况下，我们在600°C时发现了具有双峰分布的球形岛结构，随着温度升高，结构在700°C时出现刻面化。在800°C时，形成了由小面围成的厚（约122 nm）圆顶状结构。而在直流加热情况下，在最佳临界温度600°C后，沿着台阶边缘开始形成成分渐变的、排列良好的梯形Si$_{1-x}$Ge$_x$结构。有趣的是，这些排列整齐的结构仅在600°C附近发现，在低温或更高温度下均未出现。