GaAs 衬底上 Mn 薄膜的有序“波纹状”微结构
应用物理
2019-11-05 v1 材料科学
摘要
本研究旨在探究通过热蒸发技术在 GaAs 衬底上沉积的 Mn 薄膜随厚度变化的形貌演变。在相同条件下沉积 Ni 薄膜，以对相对于 Mn 薄膜的形貌变化进行 comparative 研究。扫描电子显微镜和原子力显微镜研究显示，Mn 薄膜具有良好周期性的波纹状结构，而 Ni 薄膜仅表现出分布于整个表面的小颗粒。Mn 薄膜厚度对产生波纹结构的明显影响被观察到。此外，退火时间被视为控制波纹结构有序性的主要参数。X 射线衍射图谱表明，由于退火过程中原子的扩散，形成了不同相的 Ga-Mn 和 Mn-As。提出了一种应力驱动微结构形成的模型，该模型表明 Mn 薄膜在 GaAs 衬底上的生长分为三个阶段：初始阶段通过二维成核过程生长；随着厚度增加，薄膜通过产生额外的表面粗糙度（形成波纹）来释放应力；最后由于应力沿薄膜表面的非均匀分布而发生岛状生长。
引用
@article{arxiv.1911.01139,
title = {Well-Ordered "Ripple-Shaped" Microstructures of Mn Thin Films on GaAs Substrates},
author = {Anupama Chanda and Joydip Sengupta and Chacko Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01139},
year = {2019}
}
备注
Annealing; Atomic Force Microscopy; Manganese; Morphology; Scanning Electron Microscopy; Stress