Wachstumsprozesse an Oberflaechen und Nukleation der zweiten Lage

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ROTTLER, Joerg, 1999. Wachstumsprozesse an Oberflaechen und Nukleation der zweiten Lage

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application/pdf Rottler, Joerg deposit-license Bei Wachstumsprozessen an Oberflaechen, wie beispielsweise der<br />Molekularstrahlepitaxie, spielen Nukleation und Keimbildung eine<br />herausragende Rolle. Einzelne Atome des aufzubringenden Materials<br />treffen auf der Oberflaeche auf und fuehren dort thermisch aktivierte<br />Diffusionsprozesse aus. Die kritische Keimgroesse, die<br />Diffusionskonstante(n) sowie die Aufdampfrate bestimmen die Dichte der<br />stabilen Keime. Im sogenannten Submonolagenbereich geringer Bedeckungen<br />wachsen diese Keime diffusiv unter dem Zustrom von Adatomen. Die sich<br />entwickelnde Clustergroessenverteilung weist eine statistische<br />Selbstaehnlichkeit auf, was einen dynamischen Skalenansatz<br />ermoeglicht.<br /><br />Das Einsetzen der Nukleation der zweiten Lage ist von grosser<br />Bedeutung fuer die entstehende Filmstruktur. Wenn sich stabile Cluster<br />in der zweiten Lage erst nach dem Zusammenwachsen der Inseln in der<br />ersten Lage bilden, wird ein glatter Film entstehen. Geht die<br />Nukleation der zweiten Lage jedoch der Inselkoaleszenz voraus, erhaelt<br />man eine rauhe Morphologie. Das Nukleationsereignis erfolgt nun stets<br />bei einer charakteristischen Inselgroesse, dem sogenannten kritischen<br />Radius R_c fuer die Nukleation der zweiten Lage. R_c wird entscheidend<br />beeinflusst durch das Vorhandensein von Stufenbarrieren<br />(Ehrlich-Schwoebel-Barrieren), die die Interlagendiffusion behindern.<br /><br />In dieser Arbeit wird mit Hilfe von kinetischen Monte-Carlo<br />Simulationen die Abhaengigkeit des kritischen Radius von den<br />Prozessparametern (Temperatur, Aufdampfrate, kritische Keimgroesse)<br />sowie der Ehrlich-Schwoebel-Barriere ermittelt. Die<br />Simulationsergebnisse koennen mit einer einfachen<br />Kontinuumsbeschreibung fuer den kritischen Radius nicht in Einklang<br />gebracht werden. Deshalb wird ein neuer analytischer, auf<br />Skalenargumenten basierender Zugang entwickelt. Dabei werden<br />unterschiedliche physikalische Mechanismen sichtbar, die zu einem<br />reichhaltigen Gesamtszenario mit verschiedenen Skalenregimen fuehren.<br />Ausfu 2011-03-24T14:54:34Z 1999 Wachstumsprozesse an Oberflaechen und Nukleation der zweiten Lage deu 2011-03-24T14:54:34Z Rottler, Joerg Second Layer Nucleation in Surface Growth

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