САМООРГАНИЗАЦИЯ НАНООСТРОВКОВ ГЕРМАНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ОБЛУЧЕНИИ ПУЧКОМ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИОНОВ В ПРОЦЕССЕ ГЕТЕРОЭПИТАКСИИ СТРУКТУР Ge/Si(100)
Смагина Ж.В., Зиновьев В.А., Ненашев А.В., Двуреченский А.В., Армбристер В.А., Тийс С.А.

Received: July 6, 2007

PACS: 81.07.Ta, 81.10.Aj, 81.15.Hi

DJVU (201.5K)

PDF (466.5K)

Экспериментально исследовано влияние импульсного (длительностью 0.5 с) облучения пучком низкоэнергетических (50-250 эВ) ионов на зарождение и рост трехмерных островков в процессе гетероэпитаксии структур Ge/Si(100) из молекулярного пучка. Обнаружено, что при определенных значениях интегрального потока ионов (менее 10¹² см^-2) импульсное ионное воздействие приводит к увеличению плотности островков, уменьшению их среднего размера и дисперсии по размерам по сравнению с гетероэпитаксией без ионного облучения. Предложена модель наблюдаемых явлений на основе представления об изменении диффузионной подвижности адатомов в результате одномоментной генерации междоузельных атомов и вакансий импульсным ионным облучением. Предполагается, что вакансии и междоузельные атомы создают дополнительную деформацию поверхности, которая изменяет энергию связи адатома. Показано, что при определенных условиях это приводит к формированию мест преимущественного зарождения трехмерных островков в местах столкновения ионов с поверхностью. В модели также учтена возможность аннигиляции вакансий и междоузельных атомов на поверхности растущего слоя. Результаты расчета методом Монте-Карло на основе предложенной модели хорошо согласуются с экспериментальными данными.