黄泽琛 1,2,3,*蒋冲 1,2,3李耳士 1,2,3李家伟 1,2,3[ ... ]丁召 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 贵州大学微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
3 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上生长In液滴，利用原子力显微镜(AFM)对不同衬底温度下生长的样品进行表征，观察其表面形貌。研究表明In液滴的生长对衬底温度十分敏感，随着衬底温度的升高，液滴密度逐渐减小，液滴尺寸逐渐增大。分析了In液滴在不同衬底温度形成过程的物理机制，解释了该实验现象的原因。根据成核理论中最大团簇密度与衬底温度之间的关系，拟合计算出In液滴密度与衬底温度满足的函数关系为nx=5.17 exp(0.69 eV/kT)。
In液滴 液滴外延 衬底温度 团簇密度 GaAs GaAs indium droplet droplet epitaxy substrate temperature cluster density 蒋冲 1,2,3王一 1,2,3丁召 1,2,3黄延彬 1,2,3[ ... ]郭祥 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
3 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
量子点的性质主要由其密度及尺寸参数控制，而原子在衬底上的成核运动又决定了量子点的密度、直径、高度等参数，因此研究原子的扩散成核过程对自组装制备量子点具有重要意义。本文通过分子束外延生长技术研究了GaAs(001)表面金属铝液滴的成核过程，发现衬底温度和金属铝沉积速率的变化直接影响了液滴的尺寸、密度以及形状等特征。根据经典成核理论分析GaAs(001)表面金属铝液滴空间分布与几何结构的演化规律，推导得出表面金属铝液滴密度与衬底温度、金属铝沉积速率的关系方程。在此基础上，进一步计算得出液滴形成过程中未成核态、临界成核态、成核态三种亚稳态所包含的最小原子数分别为1个、2个、5个。
成核生长 团簇的扩散动力学 Ⅲ-Ⅴ族半导体 分子束外延 衬底温度 沉积速率 铝液滴 nucleation and growth diffusion and dynamics of cluster III-V semiconductor molecular beam epitaxy substrate temperature deposition rate aluminum droplet 李耳士 1,2,3,*黄延彬 1,2,3郭祥 1,2,3王一 1,2,3[ ... ]丁召 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
3 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
为探究Al液滴在GaAs表面的熟化行为，利用液滴外延法在GaAs衬底表面制备Al液滴。在零As压环境下，通过控制退火时间有效控制Al液滴的生长、成核。结合热力学原理和晶体生长理论对样品形貌变化现象进行物理解释，构建出液滴形貌变化过程中熟化、刻蚀和扩散行为的基本模型。理论计算表明，液滴在熟化行为达到退火239 s的平衡点后，被向下刻蚀和向外扩散两个行为同时消耗。
铝液滴 熟化 形貌 液滴外延 aluminum droplet ripening morphology droplet epitaxy
