用于有限尺寸应变工程的的外延台面形貌弛豫

硅锗（Si$_{1-x}$Ge$_x$）层常用作 MOSFET 器件栅极中的应力层。它们有望在漂移区和沟道区引入有益应力以提升电子迁移率。当缩小栅极横向尺寸时，主要问题之一是应力弛豫导致电子迁移率显著下降。我们报道了由有限尺寸效应引起的应变不均匀所驱动的硅栅极（台面）上应变外延 SiGe 纳米层的新形貌演化。与应变薄膜的自诱发失稳不同，此处的演化源于自由边界引起的弹性不均匀。我们在考虑弹性和表面张力的热力学表面扩散框架下分析了生长动力学，其中弹性部分借助 Airy 形式在二维中求解。所得动力学方程通过本征模分解求解，揭示了随台面几何参数的不同演化。质量传输朝向弛豫区域，并在纳米层自由表面产生随时间与几何呈 W 形或 V 形的珠状结构。该演化随后由结构的比例及其尺度控制。