"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
О роли поверхностной диффузии адатомов при формировании нанометровых нитевидных кристаллов
Дубровский В.Г.1,2, Сибирев Н.В.3, Сурис Р.А.2, Цырлин Г.Э.1,2,3, Устинов В.М.1,2, Tchernycheva M.4, Harmand J.C.4
1Научно-образовательный комплекс "Санкт-Петербургский физико-технический научно-образовательный центр" Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический инстутит им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
4CNRS-LPN, Route de Nozay, Marcoussis, France
Поступила в редакцию: 24 января 2006 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2006 г.

Построена теоретическая модель формирования нанометровых нитевидных кристаллов на поверхностях, активированных каплями катализатора роста, учитывающая диффузию адатомов с поверхности подложки на боковую поверхность кристаллов. Получено точное решение диффузионной задачи для потока адатомов с поверхности на нанометровые нитевидные кристаллы и проанализированы его частные случаи для малых и больших эффективных диффузионных длин адатома lambdas. Дано общее выражение для длины нитевидного кристалла L в зависимости от его радиуса R и условий роста, применимое для широкого класса ростовых технологий. Теоретические результаты сравниваются с экспериментальными зависимостями L(R) в области размеров R=20-250 нм для нитевидных кристаллов GaAs, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии на поверхности GaAs (111) В, активированной Au. Показано, что зависимость L(R) ведет себя в некоторой области параметров как 1/R2ln(lambdas/R), что качественно отличается от классической диффузионной зависимости 1/R. PACS: 68.65.La, 68.55.Ac, 68.55.Jk, 81.15.Kk, 81.15.Hi
  1. G. Zheng, W. Lu, S. Jin, C.M. Lieber. Adv. Mater., 16, 1890 (2004)
  2. A.B. Greytak, L.J. Lauhon, M.S. Gudiksen, C.M. Lieber. Appl. Phys. Lett., 84, 4176 (2004)
  3. M.T. Bjork, B.J. Ohlsson, T. Sass, A.I. Persson, C. Thelander, M.H. Magnusson, K. Deppert, L.R. Wallenberg, L. Samuelson. Appl. Phys. Lett., 80, 1058 (2002)
  4. Y. Cui, C.M. Lieber. Science, 291, 851 (2001)
  5. S. Gradecak, F. Quin, Y. Li, H.-G. Park, C.M. Lieber. Appl. Phys. Lett., 87, 173 111 (2005)
  6. E. Patolsky, G. Zheng, O. Hayden, M. Lakadamyali, X. Zhuang, C.M. Lieber. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 14 017 (2004)
  7. R.S. Friedman, M.C. McAlpine, D.S. Ricketts, D. Ham, C.M. Lieber. Nature, 434, 1085 (2005)
  8. Y. Huang, C.M. Lieber. Pure Appl. Chem., 76, 2051 (2004)
  9. D. Whang, S. Jin, C.M. Lieber. Jap. J. Appl. Phys., 43, 4465 (2004)
  10. R.S. Wagner, W.C. Ellis. Appl. Phys. Lett., 4, 89 (1964)
  11. E.I. Givargizov. J. Cryst. Growth, 31, 20 (1975)
  12. P.M. Petroff, A.C. Gossard, W. Wiegmann. Appl. Phys. Lett., 45, 620 (1984)
  13. R. Bhat, E. Kapon, S. Simhony, E. Colas, D.M. Hwang, N.G. Stoffel, M.A. Koza. J. Cryst. Growth, 107, 716 (1991)
  14. K. Hiruma, M. Yazawa, T. Katsuyama, K. Ogawa, K. Haraguchi, M. Koguchi. J. Appl. Phys., 77, 447 (1995)
  15. Е.И. Гиваргизов. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара (М., Наука, 1977)
  16. D.N. Mcllroy, A. Alkhateeb, D. Zhang, D.E. Aston, A.C. Marcy, M.G. Norton. J. Phys.: Condens. Matter, 16, R415 (2004)
  17. A.I. Persson, M.W. Larsson, S. Stengstrom, B.J. Ohlsson, L. Samuelson, L.R. Wallenberg. Nature materials, 3, 677 (2004)
  18. Е.И. Гиваргизов, А.А. Чернов. Кристаллография, 18, 147 (1973)
  19. D. Kashchiev. Nucleation: Basic Theory with Applications (Oxford, Butterworth Heinemann, 2000)
  20. В.В. Мамутин. Письма ЖТФ, 25 (18), 55 (1999)
  21. V.G. Dubrovskii, N.V. Sibirev. Phys. Rev. E, 70, 031 604 (2004)
  22. В.Г. Дубровский, Н.В. Сибирев, Г.Э. Цырлин. Письма ЖТФ, 30 (16), 41 (2004)
  23. V. Dubrovskii, N.V. Sibirev, G. Cirlin, Y. Musikhin, I. Soshnikov, Y. Samsonenko, A. Tonkikh, V. Ustinov. Proc. SPIE, 5946, 594 611 (2005)
  24. G.W. Sears. Acta Met., 3, 367 (1955)
  25. W. Dittmar, K. Neumann. In: Crowth and perfection of crystals, ed. by R.H. Doremus, B.W. Roberts, D. Turnball, N.Y. John (Wiley, 1958) p. 121
  26. V. Ruth, J.R. Hirth. J. Chem. Phys., 41, 31 (1964)
  27. S. Bhunia, T. Kawamura, S. Fujikawa, Y. Watanabe. Physica E, 24, 238 (2004)
  28. Г.Э. Цырлин, В.Г. Дубровский, Н.В. Сибирев, И.П. Сошников, Ю.Б. Самсоненко, А.А. Тонких, В.М. Устинов. ФТП, 39 (5), 587 (2005)
  29. V.G. Dubrovskii, G.E. Cirlin, I.P. Soshnikov, A.A. Tonkikh, N.V. Sibirev, Yu.B. Samsonenko, V.M. Ustinov. Phys. Rev. B, 71, 205 325 (2005)
  30. W. Seifert, M. Borgstrom, K. Deppert, K.A. Dick, J. Johansson, M.W. Larsson, T. Martensson, N. Skold, C.P.T. Svensson, B.A. Wacaser, L.R. Wallenberg, L. Samuelson. J. Cryst. Growth, 272, 211 (2004)
  31. L. Schubert, P. Werner, N.D. Zakharov, G. Gerth, F.M. Kolb, L. Long, U. Gosele, T.Y. Tan. Appl. Phys. Lett., 84, 4968 (2004)
  32. V.G. Dubrovskii, I.P. Soshnikov, G.E. Cirlin, N.V. Sibirev, V.M. Ustinov. J. Cryst. Growth, 289, 31 (2006)
  33. G.E. Cirlin, A.A. Tonkikh, Yu.B. Samsonenko, I.P. Soshnikov, N.K. Polyakov, V.G. Dubrovskii, V.M. Ustinov. Czech. J. Phys., 56 (1), 13 (2006)
  34. J.C. Harmand, G. Patriarche, N. Pere-Laperne, M.-N. Merat-Combes, L. Travers, F. Glas. Appl. Phys. Lett., 87, 203 101 (2005)
  35. V.G. Dubrovskii, I.P. Soshnikov, G.E. Cirlin, A.A. Tonkikh, Yu.B. Samsonenko, N.V. Sibirev, V.M. Ustinov. Phys. Status Solidi B, 241, R30 (2004)
  36. Справочник по специальным функциям, под ред. М. Абрамовица, И. Стиган (М., Наука, 1979).
  37. T. Takebe, M. Fujii, T. Yamamoto, K. Fujita, T. Watanabe. J. Appl. Phys., 81, 7273 (1997)
  38. S. Koshiba, Y. Nakamura, M. Tsuchhiya, H. Noge, H. Kano, Y. Nagamune, T. Noda, H. Sakaki. J. Appl. Phys., 76, 4138 (1994)
  39. V.G. Dubrovskii. Phys. Status Solidi B, 171, 345 (1992).

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.