晶体外延生长模式的完备理论描述与后S鄄K异质兼容生长模式冶的预言.PDFVIP

2014年12月 北 京 邮 电 大 学 学 报 Dec. 2014 第37卷 第6期 Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications Vol.37 No.6 摇 摇 文章编号:1007鄄5321(2014)06鄄0001鄄05 DOI:10.13190/ j.jbupt.2014.06.001 晶体外延生长模式的完备理论描述与“后 S鄄K异质 兼容生长模式冶的预言 任晓敏,摇 王摇 琦 (北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室,北京 100876) 摘要:指出了晶体外延生长模式现有理论描述的若干问题,包括:淤弗兰克鄄范·德·默夫模式被描述为仅存在于衬 底表面能优势度为正值的情形中,这和晶格失配度足够小的2 种材料能够以该模式交替生长的实验事实不符; 于对于不同的衬底表面能优势度,弗兰克鄄范·德·默夫模式与斯特兰斯基鄄克拉斯塔诺夫(S鄄K)模式之间的转换被 描述为发生在某一固定的晶格失配度上,这显然是不合理的;盂由弗兰克鄄范·德·默夫模式似可直接转换为沃尔默鄄 韦伯模式,反之亦然,这一描述值得质疑.针对这些问题,提出了改进的、更加完备的理论描述,其中引入了“准弗兰 克鄄范·德·默夫模式冶的概念.在此基础上,提出了“后S鄄K异质兼容生长模式冶的概念,并探讨了基于该模式实现高 质量异质兼容体材料生长的可能性. 关摇 键摇 词:外延生长模式;弗兰克鄄范·德·默夫模式;斯特兰斯基鄄克拉斯塔诺夫模式;沃尔默鄄韦伯模式;准弗 兰克鄄范·德·默夫模式;后S鄄K异质兼容生长模式;光子集成;光电集成 中图分类号:TN2摇 摇 摇 摇 文献标志码:A Novel Comprehensive Theoretical Description of Epitaxial Crystal鄄Growth Modes and the Prediction of “Post S鄄K Compatible鄄Heterogeneous鄄Growth Mode冶 REN Xiao鄄min,摇 WANG Qi (State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China) Abstract:Some problems are found in currently鄄available theoretical description of epitaxial crystal鄄 growth mods,includingthat 淤Frank鄄van der Merve mode isdescribed asit only existsfor positive domi鄄 nance鄄level of the substrate surface energy and this is not in agreement with the experimental fact that a pair of materialswith small enoughlatticemismatchbetweenthemcangrow alternately both inthe Frank鄄 van der Mervemode;于thetransitionbetweenFrank鄄vander MervemodeandStranski鄄Krastanow (S鄄K) mode is regarded as it happens at a fixed lattice mismatch for diff