前驱体介导外延生长中具有各向异性附着动力学与台地扩散的台阶生长与蜿蜒
材料科学
2015-06-18 v6 介观与纳米尺度物理
斑图形成与孤子
摘要
本文分析了 Burton-Cabrera-Frank (BCF) 型模型中晶体表面孤立原子级高台阶生长的台阶蜿蜒不稳定性。假设生长由台地上的分子前驱体沉积及其分解为原子组分所维持，这两个过程均被显式建模。在长波极限下且不假设振幅微小性的前提下，推导出了描述台阶形状的强非线性演化偏微分方程 (PDE)；该方程可转化为关于台阶斜率的对流 Cahn-Hilliard 型 PDE。研究将蜿蜒作为前驱体扩散率以及前驱体和吸附原子脱附率的函数进行分析。识别出了几个重要特征，例如：中断的粗化、“小面”聚束，以及当台地扩散具有各向异性时台阶扰动的横向漂移（行波）。这种非线性漂移在台阶蜿蜒的演化中引入了无序，导致在粗化中断后出现的稳态中，台阶速度、蜿蜒振幅和横向长度尺度出现显著振荡。这些特性的平均值也受到漂移的强烈影响。
引用
@article{arxiv.1403.6812,
title = {Step Growth and Meandering in a Precursor-Mediated Epitaxy with Anisotropic Attachment Kinetics and Terrace Diffusion},
author = {Mikhail Khenner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6812},
year = {2015}
}