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経路確率法及びモンテカルロ・シミュレーションによる結晶成長の研究

利用路径概率法和蒙特卡罗模拟研究晶体生长

基本信息

批准号：
04227201
负责人：
和田宏
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

結晶成長理論の原子レベルでの取り扱いは,ほとんどモンテカルロ・シミュレーションか分子動力学あるいは現象論的取り扱いである。菊池により開発された経路確率法(PPM)は非平衡統計力学の手法であり,近似理論ではあるが,原子レベルでの運動,特に拡散運動を取り扱うことができ,これまで相転移及び輸送現の取り扱いに多くの成果を上げてきた。我々はPPMにより結晶成長理論の解析的取り扱いの開発を行っているが,本年度の成果は次のようようである;異方性相互作用をもつモデルとしてSi(001)面のSiの成長を調べるため,PPMの対近似を使って,分子線エピタキシー法(MBE)による結晶成長を記述する方程式を導びいた。得られた運動方程式を数値積分し,次の結果を得た。(1)平担面RHEED(反射高速電子線回折)強度振動には方向依存性があり,1原子層周期と2原子層周期のものが得られる事を示した。これは一層毎に変化する異方性によるものである。(2)微斜面アニーリング中と結晶成長中における微斜面のAテラスとBテラスの割合の時間変化を調べた。温度が上昇すると層成長モードから,Aステップにおいて二層ステップが形成され,二層ステップ伝ぱんモードに変化することを表面モルフォロジーを計算することにより明らかにした。以上の結果は,定性的に実験結果をよく説明する。また同時に行ったモンテカルロ・シミュレーションの結果と定量的にも一致することを示した。

Atomic growth theory and molecular dynamics theory Kikuchi's development of the method of path accuracy (PPM) is a method of non-equilibrium statistical mechanics, approximation theory, atomic motion, special dispersion motion, phase shift and transport of the results of the acquisition of multiple results. The results of this year's work are summarized in the following ways: (1) the development of crystal growth theory in PPM;(2) the adjustment of Si growth in Si(001) plane by anisotropic interaction;(3) the approximation of PPM; and (4) the equation describing crystal growth by molecular line epitaxy (MBE). The equation of motion is obtained by numerical integration. (1)RHEED(Reflected High Speed Electron Line Reflex) intensity vibration direction dependence, 1 atomic layer period and 2 atomic layer period and so on. The first layer is different from the second layer. (2)A temperature of the micro-slope is adjusted according to the time of separation of the micro-slope and the crystal growth. The temperature rises, the layer grows, and the second layer grows. The second layer grows, and the third layer grows, and the third layer grows. The above results are qualitative. The results of the study were as follows: