Морфология эпитаксиальных слоёв при неизотропной атомной диффузии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Брунёв, Дмитрий Владиславович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Новосибирск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2006 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Морфология эпитаксиальных слоёв при неизотропной атомной диффузии»
 
Автореферат диссертации на тему "Морфология эпитаксиальных слоёв при неизотропной атомной диффузии"

На правах рукописи

Брунёв Дмитрий Владиславович

Морфология эпитаксиальных слоев при неизотропной атомной диффузии

(моделирование)

01.04.10 «Физика полупроводников»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск - 2006

Работа выполнена в Институте физики полупроводников СО РАН.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

ведущий научный сотрудник Яновицкая Зоя Шмеровна.

Официальные оппоненты: кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник Новиков Павел Леонидович; доктор технических наук, профессор Гридчин Виктор Алексеевич.

Ведущая организация: Томский государственный университет.

Защита состоится «28» февраля 2006 г. в 15-00 на заседании диссертационного совета

К003.037.01 при Институте физики полупроводников СО РАН по адресу:

630090, Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Института физики полупроводников СО РАН.

Автореферат разослан « ¡К » января 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат физико-математических наук, доцент

С. И. Чикичев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Наиболее широко распространенной технологической методикой создания полупроводниковых тонкоплёночных структур на сегодняшний день является молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) [1], обладающая большими возможностями контроля толщины, состава и структурного совершенства кристаллических плёнок непосредственно в процессе роста. Возможности этой методики позволяют контролируемое выращивание слоёв материала, отличного от материала подложки и создание как тонких плёнок толщиной от нескольких ангстрем до нескольких микрон, так и слоистых гегероструктур с резкой границей раздела.

Важным достижением технологии МЛЭ стала возможность получения и практического использования наноразмерных структур, обладающих квантовыми свойствами, таких как квантовые проволоки и квантовые точки, формируемые на поверхности или в приповерхностных слоях полупроводниковых кристаллов. Одной из разновидностей квантовых точек являются трехмерные атомные островки, самопроизвольно возникающие при эпитаксиальном росте соединений, отличающихся по химической природе от материала подложки.

Несмотря на то, что технология МЛЭ широко используется в мировой практике, до сих пор нет детального понимания атомарных процессов, происходящих при эпитаксии. Это связано с тем, что в настоящее время не существует широко распространённых экспериментальных методов, которые, будучи совмещенными с технологическим процессом МЛЭ, позволяли бы наблюдать за поверхностью с атомным разрешением в реальном масштабе времени, обеспечивая при этом временное разрешение, сравнимое со временем жизни адсорбированного атома в решеточном узле.

Аналитическое описание процесса МЛЭ-росга также сопряжено с рядом трудностей, связанных с невозможностью не только решить, но и зачастую записать систему кинетических уравнений, учитывающую все ключевые процессы, происходящие при росте тонких пленок. В частности, не поддается описанию атомная диффузия в условиях сложного рельефа, изменяющегося во времени. Аналитическое описание рельефа растущей поверхности, как правило, ограничивается расчётом среднеквадратической шероховатости, которая не является однозначной характеристикой рельефа. Трудно учесть влияние реконструкций поверхности

кристалла на диффузию атомов

при

гетероэпитаксии. Это накладывает значительные ограничения на применение методов аналитического описания процесса МЛЭ и делает возможным их использование только в частных, наиболее простых случаях.

Для решения задач, связанных с изменением рельефа поверхности растущих плёнок, более оправданным и перспективным является применение методов имитационного моделирования. Одним из подходов, применяемых для имитационного моделирования процессов эпитаксии, является известный статистический метод Монте-Карло. В этом методе создается компьютерная модель ростовой системы, в которой эпитаксиальный рост слоя на кристаллической подложке происходит аналогично росту реальных слоёв. Метод Монте-Карло обеспечивает вполне достоверное описание процесса формирования эпитаксиальных слоёв благодаря большому количеству частиц в моделируемой системе и большому числу элементарных событий - адсорбции, десорбции и/или диффузии. Метод позволяет достаточно просто эффективным образом учесть различные особенности атомной диффузии, например, в гетеросистемах или при наличии реконструкций поверхности подложки.

Целью настоящей работы является определение с помощью моделирования взаимосвязи между морфологией эпитаксиальных слоёв и особенностями атомной диффузии, такими как анизотропия латеральной диффузии и дополнительные энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при пересечении ступеней моноатомной высоты.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Усовершенствована разработанная ранее кинетическая Монте-Карло (КМК) модель эпитаксиального роста на поверхности (100) кристалла Косселя. В модель введена возможность регулирования атомной диффузии как при движении атомов по одной атомно-гладкой террасе (латеральная диффузия), так и при движении с изменением террасы (межслоевая диффузия). Расширены аналитические возможности программы.

2. С помощью вычислительных экспериментов изучено влияние особенностей межслоевой атомной диффузии:

а) на потоки атомов через ступени по направлению от подложки и к подложке;

б) на форму рельефа, развивающегося в процессе эпитаксиального роста;

в) на плотность, размерное и пространственное распределение островков на

сингулярных и вицинальных поверхностях.

3 Проведён ряд вычислительных экспериментов, направленных на исследование влияния анизотропии латеральной диффузии атомов на процессы формирования двумерных островков, а также на кинетику движения ступеней при эпитаксиальном росте и термическом отжиге.

Научная новизна работы.

В данной работе впервые с помощью моделирования было проведено комплексное исследование поведения рельефа растущей поверхности при наличии таких особенностей атомной диффузии, как анизотропия поверхностной диффузии и энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при пересечении ступеней моноатомной высоты. В частности:

• Впервые было показано, что именно характер обмена атомами между последовательно растущими атомными слоями является фактором, определяющим форму развивающегося рельефа. При изменении параметров межслоевой атомной диффузии наблюдались все известные для МЛЭ формы роста.

• Показано, что потоки атомов по боковым стенкам островков, определяющие рельеф эпитаксиального слоя, зависят как от параметров межслоевой атомной диффузии и условий роста, так и от количества осаждённого вещества.

• Найдены параметры межслоевой атомной диффузии, при которых происходит переход от двумерно-слоевого к трехмерному росту в одном ростовом процессе (рост по механизму Странского-Крастанова). Исследована кинетика этого перехода на атомарном уровне.

• Показано, что ступени моноаггомной высоты на исходной подложке могут оказывать ориентирующее влияние на систему трёхмерных островков.

• Определена степень влияния анизотропии латеральной диффузии на кинетику распределения ступеней, а также на процессы зарождения двумерных островков.

• Показано влияние параметров межслоевой атомной диффузии и анизотропии латеральной диффузии на форму и период осцилляций интенсивности зеркально-отражённого электронного луча в методе дифракции быстрых электронов (ДБЭ-осцилляций) в процессе эпитаксии. В частности, найдена область условий осаждения и параметров межслоевой диффузии, где может возникать увеличение периода ДБЭ-осцилляций по сравнению со временем осаждения одного монослоя.

Практическая ценность:

Полученные данные найдут применение в научных исследованиях, ориентированных на изучение процессов преобразования рельефа при эпитаксии, а

также в технологических процессах молекулярно-лучевой эпитаксии для оптимизации условий роста тонкоплёночных структур.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Межслоевая атомная диффузия является фактором, определяющим механизм роста, и, как следствие, форму развивающегося на поверхности рельефа.

2. В определённой области параметров межслоевой атомной диффузии может происходить переход от двумерно-слоевого к трёхмерному росту в одном ростовом процессе. Такой переход является следствием комплекса явлений, не связанных с изменением характера диффузии.

3. Анизотропия латеральной атомной диффузии определяет динамику пространственного распределения ступеней и форму двумерных островков.

4. Существует область условий осаждения и параметров межслоевой диффузии, где наблюдается увеличение периода ДБЭ-осцилляций по сравнению со временем осаждения одного монослоя. Наличие анизотропии латеральной атомной диффузии изменяет область существования этого эффекта.

Личный вклад соискателя в диссертационную работу заключается в обосновании задач исследований и определении способов их решения, в развитии программного обеспечения, в постановке и проведении вычислительных экспериментов и анализе полученных результатов.

Апробация работы и публикации;

Результаты диссертационной работы были представлены более чем на 15 Российских и Международных конференциях, в том числе: IV Российской конференции по физике полупроводников «Полупрово дники-99», (Новосибирск, 1999 г), Всероссийской конференции «Нанофотоника-2000», (Нижний Новогород, 2000 г.), IV Сибирском конгрессе по прикладной и индустриальной математике «ИНПРИМ-2000» (Новосибирск, 2000 г.), II и П1 Всероссийских конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой ото- и наноэлектронике (С.-Петербург, 2000 и 2001 гг), 9 и 10 международных симпозиумах «Nanostructures: Physics and technology» (Санкт-Петербург, 2001 и 2002 гг.), 2, 3 и 4 Международных конференциях «Siberian Russian Student Workshop EDM'2001, 2002 и 2003» (Эрлагол, Республика Алтай, 2001, 2002, 2003 гг.), Международной конференции «Actual Problems of Mechanics» (Санкт-Петербург, 2001 г), конференциях «Europhysics Conference of Computational Physics» (Аахен, Германия, 2001 г.), «Микро- и наноэлектроника-2001» (Москва, 2001 г.), «Physics of Low-Dimensional Structures-З»

(Черноголовка, 2001 г), Совещании по росту кристаллов, плёнок и дефектам структуры кремния «Кремний-2002», (Новосибирск, 2002 г.).

Основные результаты опубликованы в 7 статьях в центральных отечественных и зарубежных журналах и 7 статьях в трудах российских и международных конференций.

Структура и объём диссертации;

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Работа изложена на 171 странице, содержит 56 рисунков, 2 таблицы и список литературы из 119 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе изложены основные современные представления о морфологических преобразованиях, происходящих на поверхности кристаллов в процессе эпитаксии. Обсуждаются аналитические модели, применяемые для описания эволюции рельефа поверхности в процессе эпитаксии, и основные экспериментальные методики, позволяющие проводить наблюдение поверхностных преобразований как ex situ, так и in situ.

Вторая глава посвящена обзору основных методов имитационного компьютерного моделирования атомной структуры и основных элементарных физико-химических процессов в кристаллах. Кратко рассматриваются методы аЪ initio, основанные на решении систем уравнений квантовой механики для атомных кластеров, и методы молекулярной динамики, позволяющие моделировать атомную структуру и поведение отдельных атомов в кристаллах. Эти методы широко применяются для исследований быстропротекающих процессов - таких, как распространение ударных и термических волн в кристаллах, а также для расчётов элементарных энергетических параметров - например, энергий активации диффузионного скачка атома по поверхности. Однако реализация этих методов требует больших вычислительных мощностей, и, как следствие, размеры рассчитываемых атомных кластеров малы, а реальные рассчитываемые времена «жизни» кристаллов составляют 10"4 - 10'5 секунды. Это делает методы аЪ initio и молекулярной динамики непригодными для исследования масштабных преобразований рельефа поверхности, происходящих за времена реальных процессов осаждения: секунды, минуты и даже часы.

Более оправданными для исследований морфологии поверхности при МЛЭ являются методы Монте-Карло моделирования, которые оперируют элементарными

процессами (актами диффузии, адсорбции, десорбции) как событиями, происходящими с определённой вероятностью, задаваемой энергией активации элементарного процесса. Эти методы используют быстродействующие алгоритмы, которые позволяют моделировать стохастические процессы в больших атомных кластерах, происходящие в течение больших временных интервалов, сопоставимых с временами реальных процессов МЛЭ.

В настоящей работе для исследования эволюции рельефа поверхности применена КМК модель, основанная на использовании кубического кристалла Косселя [2], в основных чертах аналогичная модели Гилмера [3] и Кларка-Введенского [4].

В разработанной модели учитывается адсорбция атомов из ростового потока, которая происходит с коэффициентом прилипания, равным единице, диффузия атомов по поверхности, которая рассматривается как совокупность случайных перемещений адсорбированного атома по соседним свободным решёточным местам, и латеральное взаимодействие между атомами в первой координационной сфере. Особенностью нашей КМК модели является учёт неизотропности атомной диффузии как в латеральном, так и в вертикальном направлении, а также учёт влияния рельефа подложки на морфологию эпитаксиального слоя.

На ЭВМ КМК модель реализована в виде программного комплекса МВЕ-ЗОБ, построенного аналогично реальному технологическому комплексу. Он состоит из модуля подготовки исходных подложек, расчётного модуля, проводящего имитацию процесса осаждения с учётом атомной диффузии, и модуля анализа морфологии выращенного слоя.

Расчётный модуль программного комплекса позволяет проводить вычисления с достаточно высоким быстродействием. Результатом расчётов является компьютерный фильм, содержащий последовательные изображения моделируемой поверхности, записанные с заданной частотой. Задавая достаточно большую частоту записи, можно наблюдать за перемещениями отдельных атомов.

Аналитический модуль программного комплекса представляет возможности контроля количества вещества (покрытия в каждом ¿-м незаполненном атомном слое, подсчёта количества адатомов, числа и размера атомных и вакансионных островков в каждом незаполенном атомном слое, построения распределения атомных и вакансионных островков по размерам, расчёта и построения временной зависимости суммарного периметра островков и ступеней на поверхности, эквивалентной по своему поведению интенсивности зеркально-отражённого электронного луча в методе дифракции быстрых электронов.

8

Исходные для моделирования данные делятся на три группы: параметры моделируемой физико-химической системы, состоящей из исходной подложки и осаждаемого вещества; параметры ростового процесса; параметры записи компьютерного фильма. К параметрам моделируемой системы относятся рельеф исходной подложки и энергетические параметры, характеризующие взаимодействие атомов. Размеры модельной подложки составляют до 255x255 атомных мест (-100x100 нм), толщина выращиваемой плёнки - до 255 атомных слоёв.

Энергетические параметры - это энергия взаимодействия атома с ближайшим окружением и параметры, определяющие неизотропность атомной диффузии.

Взаимодействие атома с ближайшим окружением задается коэффициентом Ь=ехр[-Еь/к0Т] (Еь - энергия активации разрыва одной латеральной связи, к0 -постоянная Больцмана, Т - температура подложки), который определяет, во сколько раз уменьшается вероятность скачка атома, имеющего одного ближайшего соседа на исходном для скачка месте по сравнению с атомом, не имеющим соседей. Вероятность диффузионного скачка атома, имеющего х соседей, уменьшается в У раз. Вероятности всех событий в модельной системе нормированы на вероятность диффузионного скачка уединённого атома по атомно-гладкой террасе.

Межслоевая диффузия атомов регулируется дополнительными параметрами, затрудняющими, или, наоборот, облегчающими диффузию атомов через ступени. Вероятность перехода атома через моноатомную ступень в направлении верхней (нижней) террасы определяется дополнительным множителем Pup(down)~ exp[-Eup(dawn/k0T], где Ещ, и Eiomt - величина соответствующего дополнительного энергетического барьера.

Энергия Еир может быть меньше нуля (Р^, > 1). Это означает, что атом, связанный с краем ступени (островком), имеет вероятность выхода на верхнюю террасу большую, чем вероятность перехода по своей террасе. Такая ситуация может реализовываться в гетеросистемах, где атомы подложки по химической природе отличаются от атомов осаждаемого вещества.

Условия модельного ростового процесса (температура подложки Т и интенсивность ростового потока F) в модели задаются единым параметром 2 = \TdIf , где D ~ ехр(-Е/к07) - коэффициент атомной диффузии, Ed - энергия активации диффузионного скачка. Величина Я близка к длине миграции атомов до начала зародышеобразования и примерно равна расстоянию между зародышами.

Достоверность всех вычислений, проведенных при помощи программного комплекса МВЕ-БОв, проверялась путём сравнения их результатов с опубликованными в печати данными, полученными теоретическими, модельными и экспериментальными методами в других исследовательских коллективах.

В третьей главе приводятся результаты исследования влияния анизотропии латеральной атомной диффузии и барьеров Швёбеля {Е5к = Еир = > О, Рл = Рир = Р<10т < 1) на характер развивающегося рельефа, а также на период и форму осцилляций шероховатости поверхности.

Явление анизотропии латеральной диффузии характерно для реконструированных поверхностей типа (100) большинства алмазоподобных кристаллов. На таких поверхностях атомы образуют димеры, которые выстраиваются в ряды, перпендикулярные оси димеров. На соседних террасах, разделенных моноатомными ступенями, направления димерных рядов взаимно перпендикулярны. Латеральная диффузия атомов на таких поверхностях анизотропна с коэффициентом кА = /£)„, где - коэффициент диффузии вдоль димерных рядов, поперёк димерных рядов. В наших расчётах диффузия атомов в одном из направлений уменьшается в кл раз, причём направления быстрой диффузии на соседних террасах, разделённых ступенями моноатомной высоты, взаимно перпендикулярны.

На реконструированных поверхностях (100) алмазоподобных кристаллов выделяют два типа ступеней и террас. Ступень типа А (&) параллельна димерным рядам на верхней террасе, а ступень типа В (¡¡в) - димерным рядам на нижней террасе. Террасы типа А и В прилегают сверху к ступеням А и В, соответственно. Известно, что ступени являются, в отличие от ^-ступеней, хорошей ловушкой для атомов и в процессе роста движутся быстрее ^-ступеней. Таким образом, в идеальном случае поверхность, изначально содержащая террасы обоих типов, в процессе эпитаксии должна преобразовываться в поверхность, содержащую только террасы типа В.

Нами проведено исследование кинетики перераспределения ступеней при эпитаксиальном росте и термическом отжиге при условии отсутствия десорбции на поверхностях, исходно содержащих террасы обоих типов равного размера. Показано, что полного покрытия поверхности террасами типа В не происходит при любых условиях осаждения и значениях кА. Найдены условия, при которых наблюдается хорошее соответствие морфологии модельной поверхности и морфологии поверхности 81(100), исследованной методами сканирующей туннельной микроскопии в работе [5] Сравнение результатов модельных вычислений с

экспериментальными наблюдениями показало, что для Si(100) при температуре подложки 775 К значение кА > 20.

Изучалось влияние анизотропии латеральной диффузии на морфологию двумерных островков. Показано, что анизотропия латеральной диффузии приводит к образованию островков вытянутой формы, ориентированных поперек направления быстрой диффузии на подложке, подобно реально наблюдаемым островкам [5]. Моделирование показало, что вытянутые островки могут формироваться за счёт слияния более мелких островков, плотно расположенных в направлении медленной диффузии. Специфический характер коалесценции вытянутых островков может привести к трапециевидной форме ДБЭ-осцилляций, наблюдаемых в процессе роста.

Мы также изучали влияние барьеров Швёбеля на период ДБЭ-осцилляций. В работе [б] было высказано предположение, что именно наличие барьера Швёбеля может быть причиной эффекта увеличения периода ДБЭ-осцилляций с ростом температуры подложки, реально наблюдаемого на вицинальных поверхностях Si(lll).

3

б)

u

U 1,1 1,0 0,9

• 1 . О 2 ■ 3 ■

« А

а

0.25

ш

Рисунок 1.

Влияние барьеров Швёбеля на период осцилляций шероховатости поверхности: а) Диаграмма Р- Л/Ь, отображающая различные соотношения периода осцилляций шероховатости поверхности 1Р ко времени осаждения одного атомного слоя 10 ■ Область I -1р = (о, область П-1р> (о, серая область - нет осцилляций, б) зависимость от М, (1 - Р.* = 0.5,2 - Рл = 0.2, 3 -Рл = 0.05).

Наличие барьера Швёбеля приводит к частичному отражению адсорбированных атомов от нисходящей ступени. Вследствие этого центр тяжести системы образующихся на террасе островков оказывается смещённым в сторону нисходящей ступени, а скорость движения ступени снижается по сравнению с ситуацией, когда

барьер Швббеля отсутствует. В результате ступень нового слоя формируется за время большее, чем время осаждения одного монослоя. Увеличение периода осцилляций тем выше, чем выше температура подложки и меньше ширина террасы.

На рис. 1а показана диаграмма в координатах ÁJL - Ps/I, отражающая область существования эффекта увеличения периода осцилляций, где L - ширина террас, PSh -Pup- Pimm- На рис. 16 приведены зависимости отношения периода осцилляций tp ко времени осаждения одного атомного слоя t0 от величины ML, построенные при различных значениях PsH. Из рис. 1а видно, что эффект увеличения периода ДБЭ-осцилляций наблюдается в достаточно узкой области параметров ÁJL и P¡h. Наличие анизотропии латеральной диффузии приводит к уменьшению области существования эффекта и смещению ее в сторону более низких энергий барьера Швёбеля.

Основное содержание четвертой главы - исследование морфологии поверхности при различных соотношениях параметров межслоевой атомной диффузии Было показано, что существуют четыре области параметров межслоевой диффузии, в которых наблюдаются различные формы рельефа, при этом морфология поверхностного рельефа определяется единым параметром % = Pu/Pimm - ехр[(Е<ь»т-Eufi)/k0TJ. В случае, когда % < 1, наблюдается двумерной-слоевой рост или формирование кинетического рельефа в виде холмов со смыкающимися основаниями [7]. При х >-> 1 формируются уединенные трехмерные островки, подобные островкам в системе Ge/ZnSe [8]. В случае х I 1 СPup ¡ 1 или Еир . 0) может наблюдаться смешанный механизм роста - формирование трёхмерных островков на смачивающем слое, подобно островкам в системах Ge/Si или SiGe/Si [5].

В случае ^ » 1 можно выделить два механизма зародышеобразования: однослойный (двумерный), когда островок второго слоя зарождается на стабильно растущем островке первого слоя, и многослойный (трёхмерный), когда критический зародыш имеет высоту более чем в один монослой.

Изучено влияние параметров межслоевой диффузии на плотность и размерное распределение двумерных островков в последовательно растущих атомных слоях. Показано, что средний и максимальный размер островков при фиксированном покрытии в слое увеличивается с ростом номера слоя. Это связано с различием в специфике зарождения островков в первом слое (на плоской поверхности подложки) и в последующих слоях, когда предыдущий слой содержит вакансионные островки. Укрупнение островков, наблюдаемое при х > 1 > более значительно, чем при ^ < 1.

Для детального понимания кинетики роста трехмерных островков нами исследовались потоки атомов по боковым стенкам островков в направлении от подложки («вверх») и к подложке («вниз»). Было показано, что потоки атомов зависят не только от параметров межслоевой диффузии, но и от параметров осаждения, а также от поверхностного рельефа. В частности, имеется область параметров, в которой суммарный поток «вниз» с ростом покрытия и развитием рельефа сменяется потоком «вверх». Если такая смена происходит при субмонослойных покрытиях, происходит рост трехмерных островков без смачивающего слоя. В случае, когда смена знака суммарного потока происходит при покрытиях более одного монослоя, трёхмерные островки формируются на смачивающем слое.

Совокупность проведённых нами исследований, направленных на изучение влияния межслоевой диффузии на потоки атомов вверх и вниз вдоль боковых стенок островков, процессы зародышеобразования и поведения систем двумерных островков в последовательно растущих атомных слоях позволила предложить объяснение перехода от двумерно-слоевого к трёхмерному росту в одном ростовом процессе (рост по механизму Странского-Крастанова). Три стадии процесса формирования трёхмерных островков на смачивающем слое показаны на рисунке 2.

а) б)

Рисунок 2.

Кинетика перехода от двумерно-слоевого к трёхмерному росту в одном ростовом процессе. Слева - схематичные изображения профиля поверхности, справа -соответствующие им виды модельной поверхности, а) Формирование двумерных островков смачивающего слоя; б) Зарождение островка нового слоя до слияния островка нижнего слоя с соседними

островками; в) Трёхмерные островки на смачивающем слое

Были выбраны такие значения Рир и Р^м и параметры осаждения, чтобы максимальный размер островка в первом слое до коалесценции меньше, чем ¡** -размер островка, необходимый для формирования на нем устойчивого зародыша нового слоя (рис. 2а). Таким образом, сплошной первый слой успевает сформироваться до начала роста второго слоя. Так происходит и в последующих слоях, пока в результате укрупнения размер двумерных островков не достигнет ;**. На рисунке 26 видно, что островки шестого слоя начинают формироваться на уединенных островках пятого слоя, которые достигли размера г**.

Островок, на вершине которого до коалесценции произошло формирование нового слоя, с этого момента начинает расти как трехмерный. Формирование верхних слоев трёхмерного островка происходит не только за счёт вещества из ростового потока, но и за счёт вещества нижних слоёв (рис. 2в).

При ^ » 1 мы изучали влияние исходного рельефа подложки (ступеней и эшелонов ступеней) на плотность и пространственное распределение трёхмерных островков в условиях, когда атомы подложки не участвуют в диффузии Показано, что вицинальность поверхности не препятствует формированию трёхмерных островков, так что плотность островков не зависит от угла отклонения поверхности от сингулярной грани. Однако наличие ступеней на исходной поверхности может привести к пространственному упорядочению трёхмерных островков - зарождение трёхмерных островков на террасах происходит преимущественно вблизи нисходящей ступени.

В заключении приводятся основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Усовершенствован программный комплекс МВЕ-ЗОЭ, предназначенный для моделирования методами Монте-Карло преобразований поверхностного рельефа в процессе эпитаксиального роста. Возможности комплекса позволяют учитывать такие особенности атомной диффузии, как анизотропия поверхностной диффузии и дополнительные энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при переходе через ступени Это делает возможным моделирование эволюции рельефа поверхности в различных гомо- и гетеросистемах в широком диапазоне параметров осаждения.

2. В результате моделирования с применением комплекса МВЕ-вОв показано, что характер обмена атомами между последовательно растущими атомными слоями является доминирующим фактором, определяющим рельеф растущего слоя При

14

различных параметрах межслоевой атомной диффузии наблюдались все известные формы роста - гладкий послойный рост, формирование кинетического рельефа в виде холмов со смыкающимися основаниями, рост трехмерных островков без смачивающего слоя и на смачивающем слое.

3. Показано, что потоки атомов по боковым стенкам островков по направлению к подложке и от подложки зависят не только от параметров межслоевой диффузии, но также от параметров осаждения и формы поверхностного рельефа. В частности, имеется область параметров, в которой суммарный поток атомов вниз с ростом покрытия сменяется потоком вверх. Если такая смена происходит при субмонослойных покрытиях, происходит формирование трехмерных островков без смачивающего слоя, если смена происходит при покрытиях, превышающих 1 монослой, трёхмерные островки формируются на смачивающем слое

4. Обнаружен эффект увеличения размеров двумерных островков с ростом номера атомного слоя при фиксированном покрытии в каждом слое. Эффект объясняется влиянием вакансионных островков на пространственное распределение зародышей двумерных островков в растущих слоях. Укрупнение двумерных островков с ростом номера слоя является одной из причин формирования трёхмерных островков на смачивающем слое.

5. Наблюдался переход от двумерно-слоевого к трёхмерному росту в одном ростовом процессе (рост по механизму Странского-Крастанова). Показано, что такой переход является следствием комплекса явлений:

• увеличения среднего размера двумерных островков с ростом номера атомного слоя;

• превышения потока атомов в вышележащие слои над обратным потоком, возникающего при покрытиях больших, чем 1 монослой.

• ускорения роста слоев трёхмерного островка за счет вещества смачивающего слоя.

6. Исследовано влияние анизотропии латеральной атомной диффузии на эволюцию поверхностного рельефа. Показано, что анизотропия латеральной диффузии определяет динамику пространственного распределения ступеней и форму двумерных островков.

7 Показано, что на поверхностях, исходно содержащих ступени, наличие барьера Швёбеля может привести к увеличению периода ДБЭ-осцилляций по отношению ко времени осаждения одного атомного слоя. Присутствие анизотропии латеральной

атомной диффузии уменьшает область существования эффекта увеличения периода ДБЭ-осцилляций.

Публикации по теме диссертадии с участием Брунёва Д.В.:

1 *.Д.В. Брунее, И.Г. Неизвестный, H.JI. Шварц, З.Ш Яновицкая Моделирование возникновения трёхмерных кластеров в процессе эпитаксии при наличии барьеров Швёбеля И Труды совещания "Нанофотоника", Нижний Новгород 20-23 марта (2000), С. 23-26.

2*.ДВ Брунёв, И.Г. Неизвестный, H.JI. Шварц, 3 Ш Яновицкая. Моделирование влияния межслоевого атомного обмена на рост трёхмерных эпитаксиальных островков // Известия АН, Серия физическая, Т. 65, Вып. 2 (2001) С. 196-200.

3*. D V. Brunev, I.G. Neizvestny, NL Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaja. Schwoebel barriers as the reason for 3D-island formation during heteroepitaxy // Proceedings of the 9th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St. Peterburg, Russia, June 18-22, 2001, PP.33-35.

4*. D.V Brunev, IG. Neizvestny, N.L. Shwartz, ZSh. Yanovitskaja. Influence of Schwoebel barriers and surface diffusion anizotropy on surface relief evolution during epitaxial growth: Simulation // Physics of Low-Dimension Structures, N. 5/6 (2001) PP.173-183.

5*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Schwoebel barriers and quantum dot lateral size equalization during epitaxial growth // Nanotechnology, N. 12 (2001) PP. 413-416.

6*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Influence of Schwoebel barriers and surface diffusion anisotropy on surface relief evolution during epitaxial growth (simulation) II Proceedings of 2nd Siberian Russian Student Workshop EDM'2001, July 3-7 (2001) PP. 4-7.

7*. D.V Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Influence of atomic interlayer exchange on lateral size equalization of 3D-nanoislands during epitaxy // Physics of Low-Dimension Structures, N. 11/12 (2001) PP.325-334.

8*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Interlayer atomic diffusion as the reason for self-assembled quantum dots formation // Computer Physics Communications, V.147, N. 1-2 (2002) PP. 272-275.

9*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. 2D—»3D growth mode transition through Stranski-Krastanov mode during epitaxial growth

// Proceedings of 10th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Peterburg, Russia, June 17-21 (2002) PP. 30-3310*.

10*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, T.Yu. Sysenko, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Pecularities of 3D nanoisland formation on vicinal surfaces during MBE process (simulation) // Proceedings of 3rd Siberian Russian Student Workshop EDM'2002, July 1-5 (2002) PP. 28-30.

11*. D.V Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh Yanovitskaya, A V. Zverev. Kinetic Monte Carlo simulation of thin film morphology evolution during growth // Proceedings of 4Л Siberian Russian Workshop and Tutorials EDM'2003, Erlagol, Russia, July 1 -4(2003)PP. 21-26.

12*. Д.В. Брунёв, A.H. Карпов, ИГ. Неизвестный, H.JI. Шварц, 3111. Яновщкая. Перераспределение двумерных островков по размерам в последовательно растущих атомных слоях // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, N. 10 (2003) С.15-19.

13*. D.V.Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Enlargement of island sizes with the increase of atomic layer number during growth process // Proceedings of the 11th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.PeterbuTg, Russia, June 23-28 (2003) PP.298-299.

14*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, IG. Neizvestny, NL. Shwartz, ZSh. Yanovitskaya. Kinetics of atomic surface transformation during Stransky-Krastanov growth mode // International Journal of Nanoscience, V.3, N.l-2 (2004) PP. 9-17.

Список цитированной литературы:

1. Молекулярно- лучевая эпитаксия и гетероструктуры. - М., 1989.

2. Методы Монте-Карло в статистической физике. - М., 1982.

3. Дж.Гилмер. Машинные модели роста кристаллов // Успехи физических наук, Т. 135, Вып. 2 (1981) С. 317-335

4. S Clarke, D.D. Vvedensky. Growth mechanism for molecular-beam epitaxy of group-IV semiconductors // Physical Review В, V. 37 (1988) PP. 6559-6562.

5. В Voigtlaender. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth II Surface Science Reports, V. 43 (2001) PP. 127- 254.

6. A.I. Nikiforov, V.A. Markov, V.A. Cherepanov, O.P. Pchelyakov. The influence of growth temperature on the period of RHEED oscillations during MBE of Si and Ge on Si(l 11) surface // Thin Solid Films, V. 336 (1998) PP. 183- 187.

7. В И Трофимов, В Г. Мокеров. Модель кинетики слоевого эпитаксиального роста в присутствии барьеров Шввбеля // Доклады Академии Наук, Т. 367, Вып 6 (1999)С. 749-752.

8. I.G. Neizvestny, S.P. Suprun, V.N. Shumsky, А В. Talochkin, E. V. Fedosenko, T.M. Burbaev, VA Kurbatov. Quantum dots of Ge in a GaAs/ZnSe/Ge unstrained heterosystem: fabrication and properties //Nanotechnology, N. 12 (2001) PP. 437^40.

Подписано в печать 17.01-2606 Формат 60x841/16 ЗакюЖЗ Бумагаофегтнаа, 80гр/м*

3акю№3

Пеъл.1 Тираж 1М

Отпечатано на полиграфическом участке шдательского отдела Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН 630696, Новосибирск, ир. Академика Лаврентьева, 5

I

AJ£><P

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Брунёв, Дмитрий Владиславович

Введение.

Глава 1. Современные подходы к изучению и описанию процессов формирования эпитаксиальных слоев на поверхности кристаллов.

1.1. Кинетические уравнения послойного эпитаксиального роста.

1.1.1. Островковый механизм роста атомных слоев.

1.1.2. Ступенчато-слоевой механизм роста.

1.2. Экспериментальные методы исследования поверхности кристаллов. Методы микроскопии высокого разрешения.

4t 1.3. Дифракция быстрых электронов на отражение как метод in situ контроля толщины и качества растущей пленки.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Морфология эпитаксиальных слоёв при неизотропной атомной диффузии"

Актуальность работы

Наиболее широко распространенной технологической методикой создания полупроводниковых тонкопленочных структур на сегодняшний день является молеку-лярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) [1,2, 3], обладающая большими возможностями контроля толщины, состава и структурного совершенства кристаллических пленок непосредственно в процессе роста. Возможности этой методики позволяют контролируемое выращивание слоев материала, отличного от материала подложки и создание как тонких пленок толщиной от нескольких ангстрем до нескольких микрон, так и слоистых гетероструктур с резкой границей раздела.

Одним из достижений современной твердотельной электроники стала возможность получения (в том числе и в процессе МЛЭ) и практического использования на-норазмерных структур, обладающих квантовыми свойствами. Это открывает возможности создания нового класса приборов с уникальными характеристиками [4, 5, 6, 7 ]. К наноразмерным структурам такого рода можно отнести, в частности, тонкие пленки с квантованием в одном измерении, а также квантовые проволоки и квантовые точки - то есть структуры с двумерным и трехмерным квантованием, формируемые на поверхности или в приповерхностных слоях полупроводниковых кристаллов. Одной из разновидностей квантовых точек являются трехмерные атомные островки, самопроизвольно возникающие при эпитаксиальном росте соединений, отличающихся по химической природе от материала подложки [8].

Несмотря на то, что технология МЛЭ в достаточной степени отработана и широко используется в мировой практике, до сих пор нет детального понимания процессов, происходящих при эпитаксии в атомном масштабе. Это связано с тем, что в настоящее время не существует экспериментальных методов, которые, будучи совмещенными с технологическим процессом МЛЭ, позволяли бы наблюдать за поверхностью с атомарным разрешением в реальном масштабе времени, обеспечивая при этом временное разрешение, сравнимое со временем жизни атома в решеточном узле.

Аналитическое описание процесса МЛЭ-роста также сопряжено с рядом трудностей, связанных с невозможностью не только решить, но и зачастую записать систему кинетических уравнений, учитывающую все ключевые процессы, происходящие при росте тонких пленок. В частности, не поддается описанию атомная диффузия в ^ условиях сложного рельефа, изменяющегося во времени. Аналитическое описание рельефа растущей поверхности, как правило, ограничивается расчетом среднеквадратичной шероховатости, которая не является однозначной характеристикой поверхностного рельефа. Трудно учесть влияние реконструкций поверхности кристалла на диффузию атомов и особенности поведения атомов при гетероэпитаксии. Это накладывает значительные ограничения на применение методов аналитического описания процесса МЛЭ и делает возможным их использование только в частных, наиболее простых случаях.

Для решения задач, связанных с изменением рельефа поверхности растущих пленок, вполне оправданным и перспективным является применение методов имита-(Л ционного моделирования. В этих методах растущий кристалл рассматривается как совокупность взаимодействующих атомов, составляющих термодинамическую систему.

Одним из подходов, применяемых для имитационного моделирования процессов эпитаксиального роста, является известный статистический метод Монте-Карло, оперирующий элементарными событиями, которые происходят с вероятностями, зависящими от локального окружения каждой частицы. Это позволяет достаточно просто эффективным образом учесть, например, особенности атомной диффузии в гете-росистемах или при наличии реконструкций поверхности подложки. На каждой стадии роста можно отследить пространственное положение всех атомов системы, что в ф большинстве случаев избавляет от необходимости применения сложных математических вычислений для описания кинетики морфологических преобразований.

Стохастический подход обеспечивает достаточно достоверное описание процесса формирования атомных слоев благодаря большому количеству частиц в моделируемой системе и большому количеству элементарных событий. Кроме того, в стохастической системе, как и в реальности, имеют место флюктуации различных характеристик атомных образований (например, плотности островков, шероховатости ступени и т.п.). В частности, формирование зародышей кристаллической фазы происходит в результате флюктуаций плотности адсорбированных атомов. В аналитическом описании процесса эпитаксии модели, оперирующие флюктуационным зарождением, почти не применяются, так как они требуют сложного математического аппарата и оперируют существенными приближениями.

Цель работы

Целыо настоящей работы является определение с помощью моделирования взаимосвязи между морфологией эпитаксиальных слоев и особенностями атомной диффузии, такими как анизотропия латеральной диффузии и дополнительные энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при пересечении ступеней моноатомной высоты.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Усовершенствована разработанная ранее кинетическая Монте-Карло (КМК) модель эпитаксиального роста на поверхности (100) кристалла Косселя. В модель введена возможность регулирования атомной диффузии как при движении атомов по одной атомно-гладкой террасе (латеральная диффузия), так и при движении с изменением террасы (межслоевая диффузия). Расширены аналитические возможности программы.

2. С помощью вычислительных экспериментов изучено влияние особенностей межслоевой атомной диффузии: а) на потоки атомов через ступени по направлению от подложки и к подложке; б) на форму рельефа, развивающегося в процессе эпитаксиального роста; в) на плотность, размерное и пространственное распределение островков на сингулярных и вицинальных поверхностях.

3. Проведен ряд вычислительных экспериментов, направленных на исследование влияния анизотропии латеральной диффузии атомов на процессы формирования двумерных островков, а также на кинетику движения ступеней при эпитак-сиальном росте и термическом отжиге.

Научная новизна работы

В данной работе впервые с помощью моделирования было проведено комплексное исследование поведения рельефа растущей поверхности при наличии таких особенностей атомной диффузии, как анизотропия поверхностной диффузии и энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при пересечении ступеней моноатомной высоты. В частности:

1. Впервые было показано, что именно характер обмена атомами между последовательно растущими атомными слоями является фактором, определяющим форму развивающегося рельефа. При изменении параметров межслоевой атомной диффузии наблюдались все известные для МЛЭ формы роста.

2. Показано, что потоки атомов по боковым стенкам островков, определяющие рельеф эпитаксиального слоя, зависят как от параметров межслоевой атомной диффузии и условий роста, так и от количества осажденного вещества.

3. Найдены параметры межслоевой атомной диффузии, при которых происходит переход от двумерно-слоевого к трехмерному росту в одном ростовом процессе (рост по механизму Странского-Крастанова). Исследована кинетика этого перехода на атомарном уровне.

4. Показано, что ступени моноатомной высоты на исходной подложке могут оказывать ориентирующее влияние на систему трехмерных островков.

5. Определена степень влияния анизотропии латеральной диффузии на кинетику распределения ступеней, а также на процессы зарождения двумерных островков.

6. Показано влияние параметров межслоевой атомной диффузии и анизотропии латеральной диффузии на форму и период ДБЭ-осцилляций в процессе эпитак-сии. В частности, найдена область условий осаждения и параметров межслоевой диффузии, где может возникать увеличение периода ДБЭ-осцилляций по сравнению со временем осаждения одного монослоя.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Межслоевая атомная диффузия является фактором, определяющим механизм роста, и, как следствие, форму развивающегося на поверхности рельефа.

2. В определенной области параметров межслоевой атомной диффузии может происходить переход от двумерно-слоевого к трехмерному росту в одном ростовом процессе. Такой переход является следствием комплекса явлений, не связанных с изменением характера диффузии.

3. Анизотропия латеральной атомной диффузии определяет динамику простран-* етвенного распределения ступеней и форму двумерных островков.

4. Существует область условий осаждения и параметров межслоевой диффузии, где наблюдается увеличение периода ДБЭ-осцилляций по сравнению со временем осаждения одного монослоя. Наличие анизотропии латеральной атомной диффузии изменяет область существования этого эффекта.

Личный вклад автора

По всем основным результатам настоящей работы личный вклад автора оценивается не менее чем в 50%. В общий объем работ, выполненных автором, входит:

- обоснование задач исследований и определение способов их решения; Ш - развитие программного обеспечения;

- постановка и проведение вычислительных экспериментов;

- анализ полученных результатов.

Публикации и апробация результатов

Результаты диссертационной работы были представлены более чем на 15 Российских и Международных конференциях, в том числе: IV Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники-99», (Новосибирск, 1999 г), Всероссийской конференции «Нанофотоника-2000», (Нижний Новгород, 2000 г.), IV Сибирском конгрессе по прикладной и индустриальной математике «ИНПРИМ-2000» (Новосибирск, 2000 г.), II и III Всероссийских конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (С.-Петербург, 2000 и 2001 гг.), 9 и 10 международных симпозиумах «Nanostructures: Physics and technology» (Санкт-Петербург, 2001 и 2002 гг.), 2, 3 и 4 Международных конференциях «Siberian Russian Student Workshop EDM'2001, 2002 и 2003» (Эрлагол, Республика Алтай, 2001, 2002, 2003 гг.), Международной конференции «Actual Problems of Mechanics» (Санкт-Петербург, 2001 г), конференциях «Europhysics Conference of Computational Physics» (Аахен, Германия, 2001 г.), «Микро- и наноэлектроника-2001» (Москва, 2001 г.), «Physics of Low-Dimensional Structures-З» (Черноголовка, 2001 г), Совещании по росту кристаллов, пленок и дефектам Щ структуры кремния «Кремний-2002», (Новосибирск, 2002 г.).

Основные результаты опубликованы в 7 статьях в центральных отечественных и зарубежных журналах и 7 статьях в трудах Российских и Международных конференций.

Структура и содержание диссертации

Диссертационная работа состоит из четырех глав, введения и заключения.

В первой главе рассмотрены основные теоретические представления о морфологических процессах, происходящих на поверхности кристаллов в процессе эпитак-сии. Изложены некоторые базовые аналитические модели, применяемые для их описания. Далее в данной главе описываются некоторые экспериментальные методики, применяемые для получения информации о морфологии поверхности при МЛЭ. Дера монстрируются отдельные результаты, полученные с применением этих методик.

Вторая глава посвящена краткому обзору основных методов имитационного компьютерного моделирования кристаллической структуры и элементарных физико-химических процессов в кристаллах. Также во второй главе приведены основные положения метода кинетического Монте-Карло моделирования и дано описание основного инструмента настоящего исследования - программного комплекса MBE-SOS.

В третьей главе проводятся исследования влияния некоторых особенностей атомной диффузии - анизотропии латеральной атомной диффузии и барьеров Швебеля - на кинетику развития рельефа растущей поверхности. Рассматриваются причины, приводящие к возникновению этих особенностей на реальных поверхностях полупроводниковых кристаллов.

Исследования проводятся в условиях, соответствующих гомоэпитаксиальному росту. Рассматривается влияние анизотропии диффузии и барьеров Швебеля на характер развивающегося рельефа, а также на период и форму осцилляций шероховатости поверхности.

Основное содержание четвертой главы - исследование эволюции поверхностного рельефа при наличии межслоевой атомной диффузии. Особый характер межслоевой диффузии наблюдается в процессе гетероэпитаксиального осаждения.

В данной главе приведены результаты моделирования процессов зарождения и роста уединенных трехмерных островков на гладких подложках и подложках, содер-4; жащих ступени и эшелоны ступеней.

Объем работы составляет 171 страницу. Работа содержит 56 рисунков и 2 таблицы. Прилагаемый список цитируемой литературы включает 119 наименований. г

 
Заключение диссертации по теме "Физика полупроводников"

Заключение и выводы

1. Усовершенствован программный комплекс MBE-SOS, предназначенный для моделирования методами Монте-Карло преобразований поверхностного рельефа в процессе эпитаксиального роста. Возможности комплекса позволяют учитывать такие особенности атомной диффузии, как анизотропия поверхностной диффузии и дополнительные энергетические барьеры, преодолеваемые атомами при переходе через ступени. Это делает возможным моделирование эволюции рельефа поверхности в различных гомо- и гетеросистемах в широком диапазоне параметров осаждения.

2. В результате моделирования с применением комплекса MBE-SOS показано, что характер обмена атомами между последовательно растущими атомными слоями является доминирующим фактором, определяющим рельеф растущего слоя. При различных параметрах межслоевой атомной диффузии наблюдались все известные формы роста - гладкий послойный рост, формирование кинетического рельефа в виде холмов со смыкающимися основаниями, рост трехмерных островков без смачивающего слоя и на смачивающем слое.

3. Показано, что потоки атомов по боковым стенкам островков по направлению к подложке и от подложки зависят не только от параметров межслоевой диффузии, но также от параметров осаждения и формы поверхностного рельефа. В частности, имеется область параметров, в которой суммарный поток атомов вниз с ростом покрытия сменяется потоком вверх. Если такая смена происходит при субмонослойных покрытиях, происходит формирование трехмерных островков без смачивающего слоя. Если смена происходит при покрытиях, превышающих 1 монослой, трехмерные островки формируются на смачивающем слое.

4. Обнаружен эффект увеличения размеров двумерных островков с ростом номера атомного слоя при фиксированном покрытии в каждом слое. Эффект объясняется влиянием вакансионных островков на пространственное распределение зародышей двумерных островков в растущих слоях. Укрупнение двумерных островков с ростом номера слоя является одной из причин формирования трехмерных островков на смачивающем слое.

5. Наблюдался переход от двумерно-слоевого к трехмерному росту в одном ростовом процессе (рост по механизму Странского-Крастанова). Показано, что такой переход является следствием комплекса явлений:

• увеличения среднего размера двумерных островков с ростом номера атомного слоя;

• превышения потока атомов в вышележащие слои над обратным потоком, возникающего при покрытиях больших, чем 1 монослой.

• ускорения роста слоев трехмерного островка за счет вещества смачивающего слоя.

6. Исследовано влияние анизотропии латеральной атомной диффузии на эволюцию поверхностного рельефа. Показано, что анизотропия латеральной диффузии определяет динамику пространственного распределения ступеней и форму двумерных островков.

7. Показано, что на поверхностях, исходно содержащих ступени, наличие барьера Швебеля может привести к увеличению периода ДБЭ-осцилляций по отношению ко времени осаждения одного атомного слоя. Присутствие анизотропии латеральной атомной диффузии уменьшает область существования эффекта увеличения периода ДБЭ-осцилляций.

Публикации по теме диссертации с участием Брунёва Д.В.

1*. Д.В. Брунее, И.Г.Неизвестный, H.JI. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Моделирование возникновения трехмерных кластеров в процессе эпитаксии при наличии барьеров Швебеля // Труды совещания "Нанофотоника", Нижний Новгород 20-23 марта (2000), С. 23-26.

2*. Д.В. Брунее, И.Г. Неизвестный, H.JI. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Моделирование влияния межслоевого атомного обмена на рост трехмерных эпитаксиальных островков // Известия АН, серия физическая V. 65 N.2 (2001) С. 196-200.

3*. D.V. Brunev, I.G .Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaja. Schwoebel barrires as the reason for 3D-island formation during heteroepitaxy // Proceedings of the 9th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 18-22, 2001, PP.33-35.

4*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaja. Influence of Schwoebel barrires and surface diffusion anizotropy on surface relief evolution during epitaxial growth: Simulation // Phys.Low-Dim.Struct. N. 5/6 (2001) PP.173-183.

5*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Schwoebel barriers and quantum dot lateral size equalization during epitaxial growth // Nanotechnology N. 12 (2001) PP. 413-416.

6*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Influence of Schwoebel Barriers and Surface Diffusion Anisotropy on Surface Relief Evolution During Epitaxial Growth (Simulation) // Proceedings of 2nd Siberian Russian Student Workshop EDM'2001, July 3-7 (2001) PP. 4-7.

7*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Influence of Atomic Interlayer Exchange on Lateral Size Equalization of 3D-Nanoislands During Epitaxy // Phys.Low-Dim.Struct. N. 11/12 (2001) PP.325-334.

8*. D.V. Brunev, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Interlayer atomic diffusion as the reason for self-assembled quantum dots formation // Computer Physics Communications, V.147, N. 1-2 (2002) PP. 272-275.

9*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. 2D—>3D growth mode transition through Stranski-Krastanov mode during epitaxial growth // Proceedings of 10th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St Peterburg, Russia, June 17-21 (2002) PP. 30-33.

10*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, T.Yu. Sysenko, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Peculari-ties of 3D Nanoisland Formation on Vicinal Surfaces During MBE Process (Simulation) // Proceedings of 3rd Siberian Russian Student Workshop EDM'2002, July 1-5 (2002) PP. 28-30.

11*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya, A. V. Zverev. Kinetic Monte Carlo Simulation of Thin Film Morphology Evolution During Growth // Proceedings of 4th Siberian Russian Workshop and Tutorials EDM'2003, Erlagol, Russia, July 1 - 4 (2003), PP. 21-26.

12*. Д.В.Брунев, А.Н.Карпов, И.Г. Неизвестный, H.JI. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Перераспределение двумерных островков по размерам в последовательно растущих атомных слоях // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования N. 10 (2003) С.15-19.

13*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Enlargement of island sizes with the increase of atomic layer number during growth process // Proceedings of the 11th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 23-28 (2003) PP.298-299.

14*. D.V. Brunev, A.N. Karpov, I.G. Neizvestny, N.L. Shwartz, Z.Sh. Yanovitskaya. Kinetics of atomic surface transformation during Stransky-Krastanov growth mode // International Journal of Nanoscience V.3 N.l-2 (2004) PP. 9-17.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Брунёв, Дмитрий Владиславович, Новосибирск

1. М. Херман. Полупроводниковые сверхрешетки. - М., 1989.

2. С.Т. Foxon. Three decades of molecular beam epitaxy // Journal of Crystal Growth, V.251 (2003) PP. 1-8.

3. О.П.Пчеляков, Ю.Б.Болховитянов, Л.В.Соколов, А.И.Никифоров, Б.Фойхтлендер. Молекулярно-лучевая эпитаксия наноструктур на основе кремния и германия // Известия АН, Серия физическая, Т. 64, Вып. 2 (2000) С. 205-214.

4. W. Wegscheider, L.N. Pfeiffer, A. Pinczuk, K.W. West, M.M. Dignam, R. Hull, R.E. Leibenguth. GaAs/AlGaAs quantum wire lasers fabricated by cleaved edge overgrowth // Journal of Crystal Growth, V.150, N. 1 -4 (1995) PP. 285-292.

5. F. Kaesen, W. Hansch, I. Eisele, M. Kalus. Quantum wire transistor at locally grown edges // Thin Solid Films, V. 321 (1998) PP. 106-110.

6. W. Porod. Quantum-dot devices and quantum-dot cellular automata // International Journal of Bifurcation and Chaos, V.7, N.l (1997) PP. 2199-2218.

7. Yasuo Takahashi, Yukinori Ono, Akira Fujiwara and Hiroshi Inokawa. Silicon single-electron devices // Journal of Physics: Condensed Matter, N.14 (2002) PP. R995-R1033.

8. Например, H. H. Леденцов, В. M. Устинов, В. А. Щукин, П.С. Копьев, Ж. И. Алфёров, Д. Бимберг. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. Обзор // Физика и техника полупроводников, Т. 32, N. 4 (1998) С. 385-410.

9. В. Бартон, Н. Кабрера, Ф. Франк. Рост кристаллов и равновесная структура их поверхностей // Элементарные процессы роста кристаллов. М., 1959.

10. В.И.Трофимов, Б.К.Медведев, В.Г.Мокеров, А.Г.Шумянков. Кинетические уравнения послойного эпитаксиального роста // Доклады Академии Наук, Т.347, N. 4 (1996) С. 469-471.

11. Трофимов В. И., Осадченко В.А. Рост и морфология тонких пленок. М., 1993.

12. J. A. Venables. Rate equation approaches to thin film nucleation kinetics // Philosophical Magazine, V.27, N.3 (1973) PP. 697-738.

13. J. A. Venables, G. D. T. Spiller and M. Hanbucken. Nucleation and Growth of Thin Films // Reports on Progress in Physics, V. 47 (1994) PP.399-459.

14. И.Г. Неизвестный, H.JI. Шварц, З.Ш. Яновицкая. Двумерное зарождение в процессе эпитаксии при большом размере критического зародыша // Микроэлектроника, Т.31, N.2 (2002) С. 84-92.

15. Я. Френкель // Journal of Physics (СССР), N.9 (1945) С.132. Ссылка цитируется по работе 9.

16. R. L. Shwoebel and Е. Shipsey. Step Motion on crystal Surfaces // Journal of Applied Physics, V.37, N.10 (1966) PP. 3682-3686.

17. G. Erlich. Atomic events at lattice steps and clusters: a direct view of crystal growth processes // Surface Science, V. 331-333 (1995) PP. 865-877.

18. T.T. Tsong and C. Chan. Growth and Properties of Ultrahigh Thin Films. Elsevier Science, 1997.

19. K.Kyuno, G.Ehrlich. Step-Edge Barriers on Pt(l 11): An Atomic View // Physical Review Letters, V.81, N.5 (1999) PP. 5592-5595.

20. A.B. Латышев. Атомные ступени на поверхности кремния в процессах сублимации, эпитаксии и фазовых переходов. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Новосибирск, 1996.

21. A. Saul, J.-J. Metois, A. Ranguis. Experimental evidence for an Ehrlich-Schwoebel effect on Si(l 11) // Physical Review В, V. 65 (2002) 075409.

22. S. Kodiyalam, К. E. Khor, and S. Das Sarma. Calculated Schwoebel barriers on Si(l 11) steps using an empirical potential // Physical Review В, V. 53 (1996) PP. 9913-9922.

23. V.I. Trofimov, V.G. Mokerov. Epitaxial growth kinetics in the presence of an Ehrlich-Schwoebel barrier: comparative analysis of different models // Materials Science and Engineering B, N. 89 (2002) PP. 420-425.

24. В.И.Трофимов, В.Г.Мокеров. Модель кинетики слоевого эпитаксиальноо роста в присутствии барьеров Швебеля // Доклады Академии Наук. V.367 N.6 (1999) С. 749-752.

25. К. J. Caspersen, A. R. Layson, С. R. Stoldt, V. Fournee, P. A. Thiel, J. W. Evans. Development and ordering of mounds during metal(lOO) homoeitaxy // Physical Review В., V. 65 (2002) 193407.

26. J. E. Van Nostrand, S. Jay Chey, D.G. Cahill. Low-temperature growth morphology of singular and vicinal Ge(001)//Physical Review B, V.57, N.19 (1998) PP. 12536-12543.

27. Э. Мюллер. Автоионная микроскопия // Успехи физических наук, Т. 92, N.2 (1967) С.293.

28. Э. Мюллер. Полевой ионный микроскоп с атомным зондом // Методы анализа поверхностей. М., 1979.-С. 401-463.

29. B.Voigtlaender. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth // Surface Science Reports, N.43 (2001) PP. 127254.

30. С. А. Семилетов. Электронография в исследовании закономерностей роста и структуры эпитаксиальных слоев // Методы структурного анализа. М., 1989. - С. 217-234.

31. O. P. Pchelyakov, Z. Sh. Yanovitskaya, I. G. Neizvestny. RHEED control of nanostruc-ture formation during MBE // Physics of Low-Dimension Structures, N. 10/11 (1995) PP. 389-396.

32. M. I Katkov, I. G. Neizvestny, I. P. Ryzhenkov, N. L. Shwartz, Z. Sh. Yanovitskaya. Smoothing of the surface relief during MBE process as a cause of RHEED oscillation distortions //Physics of Low-Dimension Structures, N. 5/6 (1997) PP. 13-22.

33. Desynchroniazation mode of 2D-island creation on the vicinal surface during MBE growth // Applied Surface Science, V. 123/124 (1998) PP. 729-733.

34. И. Г. Неизвестный, H. Л. Шварц, 3. Ш. Яновицкая. Связь формы ДБЭ-осцилляций с преобразованием поверхностного рельефа в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии // Известия Академии Наук, Серия физическая, Т. 63, N. 2 (1999) С. 244248.

35. D. J. Chadi. Theoretical study of the atomic structure of silicon (211), (311), and (331) surfaces // Physical Review B, V.29, N.2 (1984) PP. 785-792.

36. С. H. Park, D. J. Chadi. First-principles study of the atomic reconstructions of ZnSe(lOO) surfaces // Physical Review B, V.49, N. 23 (1994) PP. 16467-16473.

37. D. J. Chadi. Stabilities of Single-Layer and Bilayer Steps on Si(OOl) Surfaces // Physical Review Letters, V.59, N.15 (1987) PP. 1691-1694.

38. Q.-M. Zhang, C. Roland, P. Boguslawski, J. Bernholc. Ab initio studies of the diffusion barriers at single-height Si(100) steps // Physical Review Letters, V. 75, N. 1 (1995) PP. 101-104.

39. G.-M. Rignanese, J.-P. Michenaud, X. Gonze. Ab initio study of the volume dependence of dynamical and thermodynamical properties of silicon // Physical Review В, V. 53, N. 8 (1996) PP. 4488-4497.

40. Stich, M.C. Payne, R.D. King-Smith, J-S. Lin, L. J. Clarke. Ab initio total-energy calculations for extremely large systems: Application to the Takayanagi Reconstruction of Si(l 11) // Physical Review Letters, V. 68, N. 9 (1992) PP. 1351-1354.

41. A. H. Лагарьков, В. M. Сергеев. Метод молекулярной динамики в статистической физике // Успехи физических наук, Т.125, Вып.З (1978) С. 409-448.

42. Например, G. С. Abell. Empirical chemical pseudopotential theory of molecular and metallic bonding//Physical Review В, V. 31, N. 10 (1985) PP. 6184-6196.

43. J. Tersoff. New empirical approach for the structure and energy of covalent systems // Physical Review В., V. 37, N. 12 (1988) PP. 6991-7000.

44. J. Tersoff. Empirical Interatomic Potential for Carbon, with Applications to Amorphous Carbon // Physical Review Letters, V. 61, N. 25 (1988) PP. 2879-2882.

45. S. Erkoc. Empirical many-body potential energy functions used in computer simulations of condensed matter properties // Physics Reports, N. 278 (1997) PP. 79-105.

46. Y. Yamaguchi, J. Gspann, and T. Inaba. Large-scale molecular dynamics simulations of high energy cluster impact on a diamond surface. 2nd report: Impact-induced crater and Shockwave // The European Physics Journal D, V. 24 (2003) PP.315-318.

47. C. L. Cleveland, W. D. Luedtke, U. Landman. Melting of gold clusters// Physical Review В, V. 60, N. 7 (1999) PP. 5065-5077.

48. М.-Н. Но, Y.-C. Sun. Molecular dynamics simulation of hydrogen-covered reconstructed Si(100):H-2xl silicon surface: calculation of vibrational energy relaxation rates of hydrogen stretching modes // Surface Science, V. 516 (2002) PP. L540-L546.

49. J. Johansson, S. Toxvaerd. Adatom diffusion on strained (111) surfaces: A molecular dynamics study // Physical Review В, V. 69 (2004) 233401.

50. D. A. Murdick, X. W. Zhou, H. N. G. Wadley. Assessment of interatomic potentials for molecular dynamics simulations of GaAs deposition // Physical Review В, V. 72, (2005) 205340.

51. Y. Hu, S. B. Sinnott. Molecular dynamics simulation of thin film nucleation through molecular cluster beam deposition: Effect of incident angle // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, N. 195 (2002) PP. 329-338.

52. Q. Yu, P. Clancy. Molecular dynamics simulation of crystal growth in Si!xGex/Si(100) heterostructures // Journal of Crystal Growth, V.149 (1995) PP. 45-48.

53. C.M. Ермаков. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М., 1971.

54. Методы Монте-Карло в статистической физике. М., 1982.

55. G.H.Gilmer, P. Bennema. Simulation of crystal growth with surface diffusion // Journal of Applied Physics, V. 43, N. 4 (1972) PP. 1347-1360.

56. Дж. Гилмер. Машинные модели роста кристаллов // Успехи физических наук, Т. 135, Вып. 2 (1981) С. 317-335.

57. S. Clarke, D. D. Vvedensky. Origin of reflection high-energy electron-diffraction intensity oscillations during molecular-beam epitaxy: A computational modeling approach // Physical Revew Letters, V. 58 (1987) PP. 2235-2238.

58. S. Clarke, D. D. Vvedensky. Influence of surface step density on reflection high-energy-electron diffraction specular intensity during epitaxial growth // Physical Review В, V. 36 (1987) PP. 9312-9314.

59. S. Clarke, D. D. Vvedensky. Growth mechanism for molecular-beam epitaxy of group-IV semiconductors //Physical Review В, V. 37 (1988) PP. 6559-6562.

60. JI.H. Александров, P.B. Бочкова, A.H. Коган, Н.П. Тихонова. Моделирование роста и легирования тонких пленок методом Монте-Карло. Новосибирск, 1991.

61. С. van Leeuwen, R. van Rosmalen, P. Bennema. Simulation of step motion on crystal surfaces // Surface Science, V. 44 (1974) PP. 213-236.

62. C. van Leeuwen, F. H. Mischgofsky. The structure of a single step on the surface of a Kossel crystal in equilibrium: A Monte Carlo simulation // Journal of Applied Physics, V. 46, N. 3 (1975) PP. 1056-1062.

63. M. V. Ramana Murty, В. H. Cooper. Influence of step edge diffusion on surface morphology during epitaxy // Surface Science, V. 59 (2003) PP. 91-98.

64. M. Rak, M. Izdebski, A. Brozi. Kinetic Monte Carlo study of crystal growth from solution // Computer Physics Communications, V. 138 (2001) PP. 250-263.

65. А. Ю. Левин, В. В. Майоров. О логике математической статистики. Ярославль, 2003.

66. В. П. Жданов. Элементарные физико-химические процессы на поверхности. Новосибирск, 1988.

67. R. Kern, P. Muller. Elastic relaxation of coherent epitaxial deposits // Surface Science, V. 392 (1997) PP. 103-133.

68. I. G. Neizvestny, S. P. Suprun, V. N. Shumsky, A. B. Talochkin, E. V. Fedosenko, Т. M. Burbaev, V. A. Kurbatov. Quantum dots of Ge in a GaAs/ZnSe/Ge unstrained heterosystem: fabrication and properties //Nanotechnology, N. 12 (2001) PP. 437-440.

69. В. Yang, F. Liu, M.G. Lagally. Local strain-mediated chemical potential control of quantum dot self-organizationin heteroepitaxy //Physical Review Letters, V. 92, N. 2 (2004) 025502.

70. T. Irisawa, Y. Arima, T. Kuroda. J. Crys. Growth V.99 (1990) P.491 (ссылка и указание на эту формулу взяты из работы Н. Nakahara, A. Ichimia. Structural study of Si growth on a Si(l 11) 7x7 surface // Surface Science, V.241 (1991) PP. 124-134).

71. З.Ш. Яновицкая. Кинетика атомных преобразований кристаллической поверхности при эпитаксиальном росте и сопутствующих процессах (моделирование). Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. -Новосибирск, 2003.

72. А. А. Чернов, Е. И. Гиваргизов, X. С. Багдасаров, В. А. Кузнецов, Jl. Н. Демьянец,

73. A. Н. Лобачев. Образование кристаллов // Современная кристаллография. М., 1980. - Т. 3.

74. Н. J. W. Zandvliet. The Ge(001) surface // Physics Reports V. 388 (2003) PP. 1-40.

75. Д. Вудраф, Т. Делчар. Современные методы исследования поверхности. М., 1989.

76. Ю.Г. Галицын, С.П. Мощенко, А.С. Суранов. Реконструкционный переход (4x2) -(2x4) на поверхности (001) InAs и GaAs. Физика и техника полупроводников, Т.34, Вып.2 (2000) С. 180-185.

77. Z. Zhang, Y.-T. Lu, and Н. Metiu. Kinetic mechanism for the transformation of single-layer steps into double-layer steps by Si deposition on a vicinal Si(100) surface // Physical Review В, V. 46, N. 3 (1992) PP. 1917-1920.

78. L. Huang, Feng Liu, X. G. Gong. Strain effect on adatom binding and diffusion in homo- and heteroepitaxies of Si and Ge on (001) Surfaces // Physical Review В, V. 70 (2004) 155320.

79. C. Roland, G. H. Gilmer. Epitaxy on surfaces vicinal to Si(001). I. Diffusion of silicon adatoms over the terraces // Physical Review В., V. 46, N. 20 (1992) PP. 13428-13436.

80. T. Shitara, D. D. Vvedensky, M. R. Wilby, J. Zhang, J. H. Neave, B. A. Joyce. Misorientation dependence of epitaxial growth on vicinal GaAs(OOl) // Physical Review

81. B, V. 46, N. 11 (1992) PP. 6825-6833.

82. Y.-W. Mo, В. S. Swartzentruber, R. Kariotis, M. B. Webb, M. G. Lagally. Growth and equilibrium structures in the epitaxy of Si on Si(OOl) // Physical Review Letters, V. 63, N. 21 (1989) PP. 2393-2396.

83. Y. -W. Mo, M. G. Lagally. Anisotropy in surface migration of Si and Ge on Si(OOl) // Surface Science, V. 248, N. 3 (1991) PP. 313-320.

84. J. Wang, A. Rockett. Simulating diffusion on Si(001) 2x1 surfaces using a modified interatomic potential // Physical Review B, V.43 (1991) PP. 12571-12579.

85. G. Brocks, P.J. Kelly, R. Car. Binding and Diffusion of a Si Adatom on the Si(100) Surface // Physical Review Letters, V. 66, N. 13 (1991) PP. 1729-1732.

86. A. Kley, P. Ruggerone, M. Sheffler. Novel diffusion mechanism on the GaAs(OOl) surface: the role of adatom-dimer interaction // Physical Review Letters, V. 79, N. 26 (1997) PP. 5278-5281.

87. T. Yokoyama, K. Tokayanagi. Suppressive influence of steps on a phase transition of the Si(001) surface // Physical Review В., V. 57, N. 8 (1998) PP. R4226-4229.

88. O. L. Alerhand, A. Nihat Berker, J. D. Joannopoulos, D. Vanderbilt, R. J. Hamers, J. E. Demuth. Finite-temperature phase diagram of vicinal Si(100) surfaces // Physical Review Letters, V. 64, N. 20 (1990) PP. 2406-2409.

89. J. M. Zhou, N. Lin, L. W. Guo, M. H. Zhang, Q. Huang, N. Cue, T. Chen. Observation of step configuration conversion on single-domain Si(001) 1x2 surface by scanning tunneling microscope // Applied Physics Letters, V. 69, N. 22 (1996) PP. 3336-3338.

90. H. Metiu, Y. Lurie. Epitaxial growth and the art of computer simulations // Science, V. 255 (1992) PP. 1088-1092.

91. J. Krug, P. Politi, T. Michely. Island nucleation in the presence of step-edge barriers: Theory and applications // Physical Review В, V. 61, N. 20 (2000) PP. 14037 14046.

92. J. Tersoff, A. W. Denier van der Gon, R. M. Tromp. Critical Island Size for Layer-by-Layer Growth // Physical Review Letters, V. 72, N. 2 (1994) PP. 266-269.

93. S. Heinrichs, J. Rottler, P. Maass. Nucleation on top of islands in epitaxial growth // Physical Review В, V. 62, N. 12 (2000) PP. 8338-8359.

94. J. Rottler, P. Maass. Second Layer Nucleation in Thin Film Growth // Phys. Rev. Letters, V. 83, N. 17 (1999) PP. 3490-3493.

95. M. Itoh, Т. Ohno. Absence of a step-edge barriers on a polar semiconductor surface with reconstruction // Physical Review В., V. 62, N. 3 (2000) PP. 1889-1896.

96. A. I. Nikiforov, V. A. Markov, O. P. Pchelyakov, Z. Sh. Yanovitskaya. The influence of the epitaxial growth temperature on the period of RHEED oscillations // Physics of Low-Dimension Structures, N. 7 (1997) PP. 1-10.

97. B. A. Joyce, J. Zhang, T. Shitara, J. H. Neave, A. Taylor, S. Armstrong, M. E. Pemble,

98. C. T. Foxon. Dynamics and kinetics of MBE growth // Journal of Crystal Growth, V. 115, (1991) PP. 338-347.

99. A. I. Nikiforov, V. A. Markov, V. A. Cherepanov, O. P. Pchelyakov. The influence of growth temperature on the period of RHEED oscillations during MBE of Si and Ge on Si(lll) surface //Thin Solid Films, V. 336 (1998) PP. 183-187.

100. B. Voigtlander, T. Weber. Nucleation and growth of Si/Si(l 11) observed by scanning tunneling microscopy during epitaxy // Physical Review В, V. 54 (1996) PP. 7709-7712.

101. J. A. Stroscio, D. T. Pierce, R. A. Dragoset. Homoepitaxial growth of iron and a real space view of reflection-high-energy-electron diffraction // Physical Review Letters, V. 70(1993) PP. 3615-3618.

102. M. Breeman, M.H. Langelaar, D.O. Boerma, G.T. Barkema. Computer simulation of metal-on-metal epitaxy // Thin Solid Films, V. 272, N. 2 (1996) PP. 195-207.

103. G. E. Cirlin, N. K. Polyakov, V. N. Petrov, V. A. Egorov, Yu. B. Samsonenko,

104. Г.С. Жданов. Кинетика роста островков конденсированной фазы // Физика твердого тела, V.26 N.10 (1984) С. 2937-2942.

105. Y. Ebiko, S. Muto, D. Suzuki, S. Itoh, K. Shiramine, T. Haga, Y. Nakata, N. Yokoyama. Island Size Scaling in InAsyGaAs Self-Assembled Quantum Dots // Physical Review Letters, V. 80, N.12 (1998) PP. 2650-2653.

106. Z.H. Ma, I.K. Sou, K.S. Wong, Z. Yang, G.K.L. Wong. MBE growth and characterization of ZnSe self-organized dots // Journal of Crystal Growth V. 201/202 (1999) PP.1218-1221.

107. В. А. Марков, О. П. Пчеляков. Молекулярная эпитаксия пленок GexSil-x на Si(l 11): исследование методом дифракции быстрых электронов // Физика твердого тела, Т. 38, N. 10 (1996) С. 3152-3160.

108. Kazuo Nakajima. Thickness-composition diagrams of Stranski-Krastanov mode in the GaPSb/GaP and InGaAs/GaAs systems // Journal of Crystal Growth, V. 203 (1999)h PP.376-386.

109. A. Fissel, R. Akhtariev, W. Richter. Stranski-Krastanov growth of Si on SiC(0001) // Thin Solid Films, V. 380 (2000) PP. 42-45.

110. K. Shiramine, T. Itoh, S. Muto, T. Kozaki, S. Sato. Adatom migration in Stranski-Krastanow growth of InAs quantum dots // Journal of Crystal Growth, V. 242 (2002) PP. 332-338.

111. P. Liu, Y.W. Zhang, C. Lu. Computer simulations of the Stranski-Krastanov growth of heteroepitaxial films with elastic anisotropy // Surface Science, V.526 (2003) PP.375382.t