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Elucidation of Formation Mechanism and Growth Simulation of Strain-induced Quantum Dot

应变诱导量子点的形成机制和生长模拟的阐明

基本信息

批准号：
19760067
负责人：
MATSUNAKA Daisuke
金额：
$ 0.8万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

表面や界面におけるひずみは表面構造や界面強度を決定する重要な要素である.原子スケールの構造ではひずみの影響はより重要になる.本研究では,密度汎関数理論に基づく第一原理計算を援用し,ひずみ誘起量子ドットの形成・成長を制御するキーファクターを探査するためにヘテロエピタキシャル成長について微視的な視点から解析を行った.Ge/Si(001)ヘテロエピタキシー成長において,Ge吸着原子が感じるポテンシャルエネルギー表面を算出し,濡れ層の堆積に伴って,吸着サイトは変化しないものの,Ge吸着原子の表面拡散は変化することを示した.また,表面上での様々な素過程に対しての活性化エネルギー障壁を評価し,濡れ層の増加によってEnrlich-Schwoebel障壁は増加し,上段テラスと下段テラスとの間の吸着原子の移動は抑制されることを明らかにした.動的モンテカルロ法による結晶成長シミュレーションを用いて,基板のひずみによって核形成速度や形成された島の形状が異なることを示した.

Surface や interface におけるひずみ surface structure や interface strength を determine する important な factors である. Atomic スケールの tectonic ではひずみの influence はより important になる. This study では, number density masato theoretical base にづく first principles calculation を invoking し, ひずみ induced quantum ドットの formation, growth を suppression するキーファクターを probe するためにヘテロエピタキシャル growth について micro visual な viewpoints から parsing line をった Ge/Si (001) ヘテロエピタキシー growth において, Ge with atomic absorption が feeling じるポテンシャルエネルギー surface を calculate し, moist れ accumulation layer のに with って, sorption サイトは variations change しないものの, Ge with atomic absorption の surface scattered は company - the することを shown した. また, surface での others 々な element process に polices しての activeness エネルギー barrier を review 価し, moist れ layer の raised plus によって Enrlich - Schwoebel barrier は raised し, upper segment テラスと next paragraph テラスとのの with atomic absorption between の mobile は inhibit されることを Ming らかにした. Method of moving モンテカルロによる crystal growth シミュレーションを with いて, substrate のひずみによって nuclear formation speed やされのた island shape が different なることを shown した.