Файл: Лодиз, Р. Рост монокристаллов.pdf

уделим влиянию примесей на сам процесс роста, и здесь на пер­ вый план при анализе влияния примесей на изломы, движение и распределение ступеней, на скорости роста будут, вообще говоря, выдвигаться атомно-молекулярные модели. Что касается

будем анализировать огромное количество преимущественно качественных наблюдений по влиянию примесей, например, на секториальное строение кристаллов, образование структур типа «песочных часов» [255] или на изменение габитуса (см. [255— 258]). В задачу настоящего раздела входит выборочный обзор важнейших результатов по указанной тематике.

26. РОСТ БИНАРНЫХ ЦЕПЕ Й

Рост бинарной цепи, или одномерного кристалла,— по-види­ мому, наиболее фундаментальная проблема из тех, которые от­ носятся к росту в присутствии примесей. Несмотря на длитель­ ную историю исследований примесных эффектов, эта проблема была решена с учетом обратной реакции лишь в самое последнее время [259, 260]; точно так же задержалось решение в равной степени фундаментальной, хотя и совершенно отличной по содер­

лекул двух типов. Предполагается, что концы цепи находятся в

события зависит от того, присоединяется ли молекула сорта 1 или же сорта 2, и еще от того, присутствует ли на конце цепи молекула сорта 1 или сорта 2. Таким образом, существуют 4 ча­ стоты или скорости присоединения aiS (i = 1 или 2; / = 1 или 2), причем стоящий справа индекс относится к присоединяющейся молекуле. Частота укорочения цепи путем отрыва концевой ча­ стицы зависит от того, отрывается ли частица сорта 1 или сорта 2, и от того, принадлежит ли предпоследняя от конца частица к сорту 1 или сорту 2. Таким образом, существуют 4 частоты или скорости отрыва |ЗЧ Конец цепи будет удлиняться или укорачи­ ваться, подчиняясь законам случайных процессов. Если цепь на­ ходится в равновесии с маточной средой, то среднее смещение ее конца равно нулю, однако этот конец будет перемещаться с конечной (положительной или отрицательной) средней ско­ ростью, если среда пересыщена или недосыщена.

Уравнение (26.1) дает суммарную скорость изменения числа

k

путем отрыва частиц k (обоих сортов 1 и 2) от всех цепей с длиной v + 2, у которых предпоследнюю на конце позицию за­ нимает частица /. Аналогичное дифференциальное уравнение записывается для Pj+\.

Решая эти зацепляющиеся уравнения для стационарных условий, определяют числа заполнения. Затем находят парциаль­ ные потоки Slv и S'J через а, (5 и искомые числа заполнения. На­ конец, определяют общий поток, или скорость роста, Sr = S SlJ

и состав цепей fj, т. е. долю частиц / в цепи.

Для распространения этого расчета на конкретную систему необходимо знать константы ali и Лоритцен и др. [260] сде­ лали это для идеального раствора из парафиновых молекул двух сортов — С 2 4 Н 5 0 и С2бН5 4 , для которых член свободной энергии, учитывающий поверхностную энергию у твердой фазы, обуслов­ лен различием длин молекул, которые образуют полоски или цепи материала, кристаллизующегося на подложке промежуточ­ ной толщины. На фиг. 36 приведены полученные машинным рас­

Теорию многокомпонент­ ных цепей развивали Лоритцен и др. [261], а также Чер­ нов [262, 263]. К тому же Чернов и Льюис [264] прове­ ли очень интересное моде­ лирование (или имитацию) роста бинарных одно-, дву-

ста одномерной цепочки в разбавленном бинарном растворе. Для двумерного случая был

27.ОТРАВЛЕНИЕ И З Л О М О В В ПРОЦЕССЕ СЛОИСТО - СПИРАЛЬНОГО РОСТА

Как уже отмечалось в гл. V, теория Бартона, Кабреры и Франка [41] предполагает наличие достаточного числа изломов ступени, куда встраиваются продиффундировавшие по поверхно­ сти адатомы. Если эти изломы, адсорбируя, например, молекулы примесей, перестают быть активными точками роста, то суммар­ ная скорость движения ступеней, а следовательно, и скорость роста кристалла могут уменьшаться. Чернов [17, 265, 266] полу-