THE EFECTS OF SUBSTRATE ORIENTATION ON THE GeMn FILM FORMATION

0 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 0

Tác giả: Thị Giang Lê, Thị Kim Phượng Lương

Ngôn ngữ: Vie

Ký hiệu phân loại:

Thông tin xuất bản: Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên 2019

Mô tả vật lý:

Bộ sưu tập: Metadata

ID: 406117

Thêm vào giỏ Liên kết toàn văn

Kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ năng lượng cao (Reflection High- Energy Electron Diffraction - RHEED) và kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng hính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (High Resolution Transmission Electronic Microscopy - HRTEM) kết hợp với kết quả tính toán tổng năng lượng bằng lý thuyết hàm mật độ được chúng tôi sử dụng để phân tích ảnh hưởng của định hướng đế lên quá trình hình thành các màng GeMn trên đế Ge(001) và Ge(111). Các mẫu được chế tạo bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử (Molecular Beam Epitaxy - MBE) ở cùng điều kiện hình thành cấu trúc cột nano ở mẫu chế tạo trên đế Ge(001) là nhiệt độ TS = 130oC và nồng độ Mn ~ 6% và độ dày ~ 80nm. Màng Ge0,94 Mn0,06 trên đế Ge(001) có cấu trúc dạng cột nano nằm dọc theo hướng [001], do các nguyên tử Mn trong trường hợp này có xu hướng chuyển dời lên bề mặt thông qua các vị trí xen kẽ trong mạng. Màng Ge0,94 Mn0,06 trên đế Ge(001) có cấu trúc gồm từng nhóm các sọc giàu Mn nằm dọc theo hướng [110] xen giữa ma trận GeMn pha loãng do các nguyên tử Mn trên bề mặt có xu hướng khuếch tán vào trong màng thông qua các vị trí xen kẽ. Nguồn gốc vật lý của sự chuyển dời theo hai hướng khác nhau của nguyên tử Mn trong hai trường hợp này là do sự tái cấu trúc bề mặt của hai định hướng khác nhau, dẫn đến sơ đồ năng lượng tại các vị trí quan trọng trong hai mạng tinh thể là khác nhau., Tóm tắt tiếng anh, In this paper, Reflection High- Energy Electron Diffraction (RHEED), High Resolution Transmission Electronic Microscopy - HRTEM) along with the first-principles total energy calculations within density functional theory were used to ananlysis the effects of substrate orientation on the formation of GeMn films grown on Ge(001) and Ge(111) substrates. The samples were grown by mean of Molecular Beam Epitaxy (MBE) at TS = 130oC, Mn concentration ~ 6% and the thickness of ~ 80nm to ensure the formation of GeMn nanocolumns on the Ge(001) substrate. Due to the Mn atoms tend to float upward toward the new interstitial sites, Ge0,94 Mn0,06 film grown on Ge(001) substrate exhibits the nanocolumn structure along the growth direction. In contrast, for the Ge0,94 Mn0,06 film grown on Ge(111) substrate, Mn adatoms can easily diffuse into deeper layers through the interstitial sites with relatively low energy barriers and resulted in the formation of Mn-rich streaks along a preferred direction [110]. The physical origin for the contrasting behavior of Mn along the two different orientations is tied to the different surface reconstructions.

1. Đọc trực tuyến

1. Đọc trực tuyến

Tạo bộ sưu tập với mã QR