経路確率法及びモンテカルロ・シュミレ-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

• 批准号: 03243201
• 负责人: 和田 宏
• 金额: $ 0.45万
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03243201/
• 关键词: 非平衡統計力学; 分子線エピタキシ-; SOS模型; 反射高速電子線回折(RHEED); 経路確率法(PPM)

統計力学的手法である経路確率法をSOS模型に適用し、分子線エピタキシ-(MBE)条件で非一様系の発展方程式を導出し、それを使って反射高速電子線回折の強度振動の振舞を説明することにより,半導体GaAs薄膜の平担面及び微斜面に於ける成長条件と成長モ-ドとの関係を調べた。そのため反射高速電子線回折の強度振動に対応する物理量として、表面の荒れを定義し、その時間発展を計算することにより次のような結論を得た:1.平担面(1) 表面の荒れは一分層の成長に対応する周期で振動する。(2) 原子付着のランダム性,及び統計的に独立な領域の存在を考慮すると,表面の荒れの振動振巾は減衰する。2.微斜面(1) 温度上昇と共に,表面の荒れの振動振巾は急速な減衰し,ある臨界温度以上では振動は現れなくなる。これは,テラス上の層成長モ-ドからステップ前進モ-ドへの変化を示している。(2) 表面形態の動的変化として,(1)のテラス上の層成長モ-ドからステップ前進モ-ドの変化を示すことができた。(3) 振動が消減する臨界温度は,解析的に吸着原子の拡散距離がテラス幅の2分の1となる温度と一致する事を示すことができた。以上の結果はNeave等のGaASな実験結果を定性的にみごとに再現している。

Statistical mechanics methods で あ る 経 road of probabilistic method に applicable し を SOS model, molecular wire エ ピ タ キ シ で - (MBE) conditions than others is の 発 exhibition equations derived を し, そ れ を make っ て reflection high-speed electronic wire back the strength の を vibration の dance show す る こ と に よ り, semiconductor GaAs film の flat bear surface and cant び micro に け る と into growth conditions The long モ-ドと モ is related to the を key べた. そ の た め reflection high-speed electronic line inflexion の intensity vibration に 応 seaborne す る quantities と し て, surface の drought れ を definition し, そ の time 発 exhibition を computing す る こ と に よ り times の よ う な conclusion を た : 1. The surface of the flat load-bearing surface (1) has a <s:1> hollowing れ れ and a layering <s:1> growth に against 応する period で vibration する. (2) pay the atomic の ラ ン ダ ム sex, and び statistics に independent な field exist の を consider す る と, surface の drought れ の vibration wipes は damping す る. 2. Micro bevel (1) temperature rise と に, surface の drought れ の vibration wipes は rapid な damping し, あ る above the critical temperature で は vibration は now れ な く な る. こ れ は, テ ラ ス の layer growth モ - ド か ら ス テ ッ プ forward モ - ド へ の variations change を shown し て い る. (2) the surface morphology の dynamic variations of the と し て, (1) の テ ラ ス の layer growth モ - ド か ら ス テ ッ プ forward モ - ド の variations change を shown す こ と が で き た. (3) vibration が cut す は る critical temperature, parsing に with atomic absorption の company spread distance が テ ラ ス の picture 2 points の 1 と な る temperature consistent と す を る things in す こ と が で き た. The above <s:1> results を Neave et al. <s:1> GaASな experimental results を qualitatively reproduce にみごとに て る る る.

项目成果

Takashi Uchida: "Surface Structure Change of a Growing Crystal on the Solid‐on‐solid Model under MBE Conditions" Physics Letter. A154. 264-268 (1991)

Takashi Uchida：“MBE 条件下固体对固体模型中生长晶体的表面结构变化”《物理快报》264-268 (1991)。

和田 宏: "物理計算に於ける初等的REDUCE使用(二次転移の臨界指数計算を例として)" 北海道大学大型計算機センタ-ニュ-ス. 23. 59-75 (1991)

Hiroshi Wada：“REDUCE在物理计算中的基本使用（作为二次过渡的临界指数计算的例子）”北海道大学大型计算机中心新闻23. 59-75（1991）。

Koh Waad: "A Derivation of Kinetic Equation with Applications to MBE" Phys.Lett.A,to be published.

Koh Waad：“动力学方程的推导及其在 MBE 中的应用”Phys.Lett.A，即将出版。

Koh Wada: "Coherent Anomaly Method Calculation on the Cluster Variation Method.II ‐Critical Exponents of Bond Percolation Model‐" Journal Physical Society of Japan. 60. 3289-3297 (1991)

Koh Wada：“簇变分法的相干异常法计算。II -键渗流模型的临界指数 -”日本物理学会杂志 60. 3289-3297 (1991)。

Takashi Uchida: "Kinetics of Growth by Moleculat‐Beam Epitaxy" Physics Letter. A161. 373-377 (1992)

Takashi Uchida：“分子束外延生长动力学”物理快报 A161 (1992)。