1、外延薄膜的生長(zhǎng)是一種既包含動(dòng)力學(xué)又包含熱力學(xué)的非平衡過程。在薄膜生長(zhǎng)過程中,每個(gè)微觀過程都能影響薄膜的最終質(zhì)量。因此建立一個(gè)合理的、完善的并能與實(shí)際生長(zhǎng)過程相符合的理論模型一直是人們研究的焦點(diǎn)。
　　本文主要對(duì)單個(gè)圓形島的形貌穩(wěn)定性進(jìn)行分析。首先基于BCF(Burton-Cabrera-Frank)模型,建立了初始擴(kuò)散場(chǎng)方程,在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)上建立了初始彈性場(chǎng),并利用Gibbs-Thomson關(guān)系以邊界條件的形式將彈性場(chǎng)引入B

2、CF模型中。通過求解擴(kuò)散方程和彈性方程得到初始狀態(tài)的解后,利用線性穩(wěn)定性分析,將小擾動(dòng)引入擴(kuò)散場(chǎng)和彈性場(chǎng)中,求出擾動(dòng)后的擴(kuò)散場(chǎng)和彈性場(chǎng)方程的解。根據(jù)Mulins和Sekerka提出的擾動(dòng)增長(zhǎng)率的概念,計(jì)算出該模型下的擾動(dòng)隨時(shí)間的變化,從而確定薄膜形貌的穩(wěn)定性。
　　首先,通過計(jì)算初始狀態(tài)下和擾動(dòng)狀態(tài)下的擴(kuò)散場(chǎng)和彈性場(chǎng),得到擾動(dòng)增長(zhǎng)率。并研究了晶格失配、外場(chǎng)應(yīng)變、原子島的初始半徑、沉積流量和遠(yuǎn)場(chǎng)流量、線張力、基底以及E-S勢(shì)壘等因素

3、對(duì)圓形島穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:晶格失配、外場(chǎng)正應(yīng)變、高沉積流量、遠(yuǎn)場(chǎng)流量以及E-S勢(shì)壘均不利于圓形島的穩(wěn)定生長(zhǎng);相反,外場(chǎng)負(fù)應(yīng)變、較大初始島半徑、低沉積流量、線張力和軟基底都對(duì)島的生長(zhǎng)起到穩(wěn)定作用。
　　其次,我們得出圓形島在薄膜生長(zhǎng)過程中存在臨界島半徑。通過分析,我們得出每個(gè)擾動(dòng)波數(shù)都對(duì)應(yīng)了兩個(gè)臨界島半徑Rc1和Rc2。并且得出,當(dāng)沉積流量小于臨界沉積流量時(shí),島半徑R處于12ccR?R?R時(shí)島是穩(wěn)定生長(zhǎng)的;當(dāng)沉積流量大于臨