"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Механизм роста пар--кристалл--кристалл Au-каталитических GaAs-нитевидных нанокристаллов
Переводная версия: 10.1134/S1063782619030102
Корякин А.А.1,2, Кукушкин С.А.1,2,3,4, Сибирев Н.В.2
1Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: alexkorya@gmail.com
Поступила в редакцию: 14 августа 2018 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2019 г.

Исследован механизм роста пар-кристалл-кристалл Au-каталитических GaAs-нитевидных нанокристаллов в интервале температур 420-450oC. При расчете интенсивности твердофазной нуклеации впервые учтено влияние упругих напряжений, вызванных разностью атомных плотностей катализатора и нитевидного нанокристалла. В предположении, что рост GaAs зародыша на границе раздела катализатор-кристалл ограничен диффузионным потоком мышьяка в катализаторе, показано, что рост согласно механизму пар-кристалл-кристалл может реализоваться в рассматриваемом интервале температур за счет полицентрической нуклеации. Показано, что интенсивность нуклеации когерентных зародышей при механизме роста пар-кристалл-кристалл может быть выше интенсивности нуклеации зародышей при механизме роста пар-жидкость-кристалл вследствие низкого значения межфазной поверхностной энергии, реализующейся при когерентном сопряжении твердая фаза - твердая фаза. Доказано, что нуклеация Au-каталитических GaAs-нитевидных нанокристаллов по механизму пар-кристалл-кристалл возможна только в том случае, когда рост GaAs-зародыша происходит за счет диффузии атомов мышьяка вдоль границы раздела катализатор-кристалл.
  1. S. Deshpande, J. Heo, A. Das, P. Bhattacharya. Nature Commun., 4, 1675 (2013)
  2. M.A. Seyedi, M. Yao, J. O'Brien, S.Y. Wang, P.D. Dapkus. Appl. Phys. Lett., 105, 041105 (2014)
  3. M.P. van Kouwen, M.H.M. van Weert, M.E. Reimer, N. Akopian, U. Perinetti, R.E. Algra, E.P.A. Bakkers, L.P. Kouwenhoven, V. Zwiller. Appl. Phys. Lett., 97, 113108 (2010)
  4. J. Svensson, N. Anttu, N. Vainorius, B.M. Borg, L.E. Wemersson. Nano Lett., 13,1380 (2013)
  5. A. Gao, N. Lu, P. Dai, C. Fan, Y. Wang, T. Li. Nanoscale, 6, 13036 (2014)
  6. J.C. Harmand, G. Patriarche, N. Pere-Laperne, M.N. Merat-Gombes, L. Travers, F. Glas. Appl. Phys. Lett., 87, 203101 (2005)
  7. J.V. Wittemann, W. Munchgesang, S. Senz, V. Schmidt. J. Appl. Phys., 107, 096105 (2010)
  8. C-Y. Wen, M.C. Reuter, J. Tersoff, E.A. Stach, F.M. Ross. Nano Lett., 10 (2), 514 (2010)
  9. R.S. Wagner, W.C. Ellis. Appl. Phys. Lett., 4, 89 (1964)
  10. B.J. Ohlsson, M.T. Bjork, A.I. Persson, C. Thelander, L.R. Wallenberg, M.H. Magnusson, K. Depperta, L. Samuelson. Physica E, 13, 1126 (2002)
  11. A.I. Persson, M.W. Larsson, S. Stenstrom, B.J. Ohlsson, L. Samuelson, L.R. Wallenberg. Nature Materials, 3, 677 (2004)
  12. K.A. Dick, K. Deppert, T. Martensson, B. Mandl, L. Samuelson, W. Seifert. Nano Lett., 5 (4), 761 (2005)
  13. M. Tchernycheva, L. Travers, G. Patriarche, F. Glas, J.C. Harmand, G.E. Cirlin, V.G. Dubrovskii. J. Appl. Phys., 102, 094313 (2007)
  14. P. Krogstrup, J. Yamasaki, C.B. Sorensen, E. Johnson, J.B. Wagner, R. Pennington, M. Aagesen, N. Tanaka, J. Nygard. Nano Lett., 9, 3689 (2009)
  15. L.H.G. Tizei, T. Chiaramonte, D. Ugarte, M.A. Cotta. Nanotechnology, 20,  275604 (2009)
  16. M. Tchernycheva, J.C. Harmand, G. Patriarche, L. Travers, G.E. Cirlin. Nanotechnology, 17, 4025 (2006)
  17. F. Glas. J. Appl. Phys., 108, 73506 (2010)
  18. K.A. Dick, J. Bolinsson, B.M. Borg, J. Johansson. Nano Lett., 12, 3200 (2012)
  19. В.Г. Дубровский, Г.Э. Цырлин, В.М. Устинов. ФТП, 43, 1585 (2009)
  20. H.L. Duan, J. Wang, B.L. Karihaloo. Adv. Appl. Mech., 42, 1 (2009)
  21. D. Kashchiev. Cryst. Growth Des., 6, 1154 (2006)
  22. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. УФН, 168, 1083 (1998)
  23. Y. Cai, S.K. Chan, I.K. Sou, Y.F. Chan, D.S. Su, N. Wang. Adv. Mater., 18, 109(2006)
  24. V.G. Dubrovskii, N.V. Sibirev. Phys. Rev. E, 70, 031604 (2004)
  25. F. Glas, M.R. Ramdani, G. Patriarche, J.C. Harmand. Phys. Rev. B, 88, 195304 (2013)
  26. Я.Б. Зельдович. ЖЭТФ, 12, 525 (1942)
  27. И.Л. Алейнер, Р.А. Сурис. Письма ЖТФ, 16, 61 (1990)
  28. A.R. Avery, H.T. Dobbs, D.M. Holmes, B.A. Joyce, D.D. Vvedensky. Phys. Rev. Lett., 79, 3938 (1997)
  29. J.W. Christian. The theory of transformations in metals and alloys (Amsterdam, Pergamon, 2002)
  30. A.G. Khachaturyan. Theory of structural transformations in solids (N. Y., Dover, 2008)
  31. J.D. Eshelby. Proc. Royal Soc. A, 241, 376 (1957)
  32. F.R.N. Nabarro. Proc. Phys. Soc., 52, 90 (1940)
  33. E. Kroner. Acta Metal., 2, 301 (1954)
  34. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Phys. D: Appl. Phys., 47, 313001 (2014)
  35. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Key Eng. Mater., 528, 145 (2013)
  36. S.Y. Karpov. MRS Internet J. Nitride Semicond. Res., 3, 16 (1998)
  37. C.R. Chen, S.X. Li, Q. Zhang. Mater. Sci. Eng. A, 272, 398 (1999)
  38. R.P. Elliott, F.A. Shunk. Bull. Alloy Phase Diagr., 2, 356 (1981)
  39. Y.A. Burenkov, Y.M. Burdukov, S.Y. Davidov, S.P. Nikandrov. Sov. Phys. Solid State, 15, 1175 (1973)
  40. L.R. Testardi. Phys. Rev. B, 1 (12), 4851 (1970)
  41. J.C. Harmand, M. Tchernycheva, G. Patriarche, L. Travers, F. Glas, G. Cirlin. J. Cryst. Growth, 301, 853 (2007)
  42. V.N. Kats, V.P. Kochereshko, A.V. Platonov, T.V. Chizhova, G.E. Cirlin, A.D. Bouravleuv, Yu.B. Samsonenko, I.P. Soshnikov, E.V. Ubyivovk, J. Bleuse, H. Mariette. Semicond. Sci. Technol., 27, 015009 (2012)
  43. N.L. Shwartz, M.A. Vasilenko, A.G. Nastovjak, I.G. Neizvestny. Comput. Mater. Sci., 141, 91 (2018)
  44. M. Ramdani, J. Harmand, F. Glas, G. Patriarche, L. Travers. Cryst. Growth Des., 13, 91 (2013)
  45. S.A. Kukushkin. Thin Sol. Films, 239, 16 (1994)
  46. С.А. Кукушкин, В.В. Слезов. Дисперсные системы на поверхности твердых тел (эволюционный подход): механизмы образования тонких пленок (СПб., Наука, 1996)
  47. D.B. Butrymowicz, J.R. Manning, M.E. Read. J. Phys. Chem. Ref. Data, 6, 1 (1977)
  48. S. Sakong, Y.A. Du, P. Kratzer. Phys. Rev. B, 88, 155309 (2013)
  49. V.A. Gorokhov, T.T. Dedegkaev, Y.L. Ilyin, V.A. Moshnikov, A.S. Petrov, Y.M. Sosov, D.A. Yaskov. Cryst. Res. Technol., 19, 1465 (1984)
  50. J. Johansson, M. Ghasemi. Cryst. Growth Des., 17 (4), 1630 (2017)
  51. I. Ansara, C. Chatillon, H.L. Lukas, T. Nishizawa, H. Ohtani, K. Ishida, M. Hillert, B. Sundman, B.B. Argent, A. Watson, T.G. Chart, T. Anderson. CALPHAD, 18, 177 (1994)
  52. J. Grecenkov, V.G. Dubrovskii, M. Ghasemi, J. Johansson. Cryst. Growth Des., 16, 4526 (2016)
  53. N.E. Newnham. Properties of materials anisotropy, symmetry, structure (N. Y., Oxford University Press, 2005)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.