从SiC(0001)外延生长石墨烯过程中的台阶边缘不稳定性
材料科学
2015-05-13 v1
摘要
石墨烯独特的电子性质使其有可能在微电子学发展到纳米电子学时取代硅。在碳化硅上外延生长的石墨烯在这方面尤其具有吸引力，因为SiC本身是一种有用的半导体，并且通过适当控制生长条件，可以生产出具有理想二维石墨烯所有输运性质的外延薄膜，适用于器件应用。然而，对于实际生长动力学，我们知之甚少或一无所知，而这对于未来的工艺控制可能是必需的。作为朝着这个方向迈出的一步，我们提出了一种局部热释放机制，以解释通过SiC(0001)的台阶流分解生长石墨烯时观察到的指状结构。利用描述移动台阶形状演化的连续运动方程，线性稳定性分析预测了直线移动台阶的形状扰动是增长还是衰减，这取决于生长温度、生长过程中维持的Si背景压力，以及惰性缓冲气体阻止Si原子从晶体表面逃逸的有效性。该理论对于在低压感应炉或超高真空条件下生长石墨烯时观察到的指状特征间距，给出了与实验半定量的一致性。
引用
@article{arxiv.0907.1606,
title = {Step-edge instability during epitaxial growth of graphene from SiC(0001)},
author = {Valery Borovikov and Andrew Zangwill},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1606},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 5 figures