PDF《晶体生长的缺陷机制 3》

3 4和Π34若面为生长面 层错 面为 和 三组层错与之以

1 β 相交 可能的层错矢量总结于表 由层错矢量产生 的台阶高为 η ν# β ν 为垂直于生长面的单位矢 量β为层错矢量 在生长面产生台阶的高度亦见 于表 从表 可见 层错产生的台阶有两种类型 其台阶高度分别等于 面间距 δ 的Π和Π由于这类台阶高度小于面间距 故称为亚台阶 而高 度等于面间距的台阶为全台阶 表 晶体 面上层错产生的亚台阶高度 生长面 层错面 层错矢量 β 亚台阶 高度 η β# ν ? Π ≈

1 α Π Δ3 ? Π ≈ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈ ? Π ≈

1 α Π Δ ? Π ≈

1 α Π Δ

3 Δ为生长面 的面间距 在晶体生长中 亚台阶处是优势生长位置 在图中高度为 δ 的二维核在 Π δ 标作 Δ 处 吸附 则在左侧形成一个高度为 Π δ 的亚台阶 在右侧形成一个全台阶 而再在 Π Δ的亚台阶处 吸附生长单元时 又形成 Π Δ及全台阶 由此 层 错露头处同样在晶体生长表面上形成永不消失的台 阶源 如果亚台阶的两个端点都在生长面内 则形成 # # 卷年期图层错机制中台阶的产生过程 的生长丘形态和一对螺位错相同 如果只有一端点 在生长面内时 形成生长丘不具生长蜷线特征≈ 对面心立方结构高度的亚台阶原子组态钢球模 型的分析可知 亚台阶上势阱吸附几率比 面正 常位置大 倍 在此基础上 闵乃本等提出了层错 机制的单核模型和多核模型的生长动力学 和二维 成核机制生长动力学进行了对比≈ ) 三种不同模 型所提供的生长速率大小顺序应该为 低饱和度 ? Λ ΠκΤ

1 时 单核层错机制 多核层错机制 二维成核机制 中过饱和度

1 ? Λ ΠκΤ

1 时 多核层错机制 单核层错机制 二维成核机制 在 高饱和度区 ? Λ ΠκΤ

1 时 多核层错机制 二维 成核机制 单核层错机制 显然 在整个过饱和度区 间 层错机制总是优于二维成核机制 只是在低饱和 度下 单核层错机制优先 而在高过饱和度下 多核 层错机制占优势 利用蒙特卡罗计算机模拟对层错机制 !二维成 核机制和螺位错机制的生长动力学进行对比 层错 机制和二维成核机制对比的结果与前述的解析结果 一致 层错机制和螺位错机制对比的结果表明 在中 等饱和度 ? Λ ΠκΤ

1 以下 螺位错机制优于层错 机制 在高饱和度 ? Λ ΠκΤ

1 时 层错机制占优 势 进一步的分析和模拟都得到这样的结论 层错机 制在任何饱和度下都优于二维成核机制 而只在过 饱和度较大时优于螺位错机制 晶体生长的孪晶机制 闵乃本等还证明了孪晶在生长面的露头处同样 可作为生长台阶源≈ ) 孪晶的产生可以看成在面心立方晶体中相邻的 面中间引入堆垛层错 造成由一系列相互平行 层错产生的孪晶 其共格孪晶界面分别为 Π面和 Θ 面 见图 在层错面上存在着六种可能的层错矢 量 见表 相应于这些矢量 孪晶片在 面露 头处形成二类孪晶区 如图 所示 在Π和Θ之间 的层错 导致其间的基本结构平移 其切变大小为 Σ βΠδ 这里 β 为层错矢量值 图 层错产生的二类孪晶 型孪晶 型孪晶 表 几个生长面上孪生区面指数

3 生长面 层错矢量 原坐标面 指数 孪晶坐标面 指数 Π ≈ Π ≈ χ Π ≈ χ Π ≈ Π ≈ χ Π ≈ χ Π ≈ Π ≈ χ Π ≈ χ