ES势垒随台阶高度变化对薄膜生长的影响

建立一个模拟薄膜三维生长的蒙特卡罗模型,模型中Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒随台阶高度不同而变化。模拟结果表明:考虑ES势垒时,随着基底温度升高和沉积速率的降低,薄膜的粗糙度越来越低,成膜质量越好;一层ES势垒和层间势垒差对薄膜生长机制和成膜质量都有影响。

考虑二维ES势垒的薄膜生长动力学MonteCarlo模型

考虑了原子在发生层间扩散过程中Ehrlich-Schwoebel势垒的作用,构造了四边形基底表面上薄膜三维生长的动力学Monte Carlo(MC)模型。在这个模型中,原子表面运动的三种动力学过程包括沉积、扩散和脱附过程,它们相互影响又相互独立,依据各自的概率发生。在不同生长条件下,模拟出薄膜的三种生长模式以及相应的薄膜三维生长形貌图。对计算结果的分析表明,ES势垒和在ES势垒作用下基底温度和沉积速率等因素对薄膜的三维生长模式有重要影响。

单层和多层Ehrlich-Schwoebel势垒对薄膜粗糙度随温度变化的影响

以Cu为原型,利用动力学蒙特卡洛(KMC)方法模拟了在一定的沉积速率下,单层、多层台阶EhrlichSchwoebel(ES)势及温度对成膜质量的影响.结果表明,在一定沉积速率和ES势垒下,薄膜的粗糙度在一定范围内随着温度的升高而降低,当多层ES势垒大于单层ES势垒时,此温度范围受单层ES势垒的影响,而与多层ES势垒关系不大;当单层ES势垒大于多层ES势垒时,多层ES势垒与粗糙度下降的起始温度密切相关,单层ES势垒与粗糙度趋于平稳的温度相关.