气相沉积聚合的动态标度研究：蒙特卡罗方法

本文通过1+1维蒙特卡罗模拟研究了气相沉积聚合（VDP）生长的线性聚合物薄膜的形态标度性质。该模型实现了随机角度弹道沉积（$F$）、自由单体扩散（$D$）和单体吸附的基本过程，以及聚合物链引发、延伸和合并的动力学过程。发现比率$G=D/F$对聚合物薄膜的形态有强烈影响。利用有限长度标度和高度-高度关联$H(r,t)$，对动力学粗化的空间和时间行为进行了广泛研究。在无悬挂近似下进行了标度分析，发现局部和全局长度尺度上的标度行为差异很大。通过在$G$ = $10$、$10^2$、$10^3$和$10^4$下生长薄膜并固定沉积通量$F$，评估了不同自由单体扩散下的形态演化全局和局部标度指数。随着$G$从$10$增加到$10^4$，发现平均生长指数$\beta \approx 0.50$保持不变，而全局粗糙度指数$\alpha_{g}$从$0.87(1)$降至$0.73(1)$，同时全局动态指数$z_g$相应地从$1.71(1)$降至$1.38(2)$。观察到全局标度指数遵循动态标度假设$z_g=\alpha_{g}/\beta$。然而，随着$G$的类似增加，平均局部粗糙度指数${\alpha_{l}}$保持在$0.46$附近，反常生长指数${\beta}_{\ast}$从0.23(4)降至0.18(8)。界面在相关的高度-高度关联中表现出反常标度和多重标度。$H(r,t)$随沉积时间$t$的变化表明了非平稳生长。