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Type: TESE
Title: Simulação de crescimento epitaxial e formação de interfaces por método Monte Carlo
Author: Coluci, Vitor Rafael, 1976-
Advisor: Cotta, Mônica Alonso, 1963-
Abstract: Resumo: Os processos cinéticos - difusão e adsorção - responsáveis pela formação de estruturas superficiais na interface sólido-vapor durante a epitaxia de filmes finos cristalinos foram estudados usando o método Monte Carlo Cinético. O crescimento epitaxial foi simulado computacionalmente baseando-se no modelo Solid-on-Solid (SOS). Supõe-se que o cristal possui uma estrutura cúbica simples e que a dinâmica do crescimento pode ser descrita por átomos de apenas uma espécie. A adsorção segue uma taxa constante enquanto que o processo de difusão dos átomos na superfície, associado ao comportamento de osciladores harmônicos bidimensionais, obedece uma taxa tipo Arrhenius. A simulação da evolução da superfície do filme crescido permitiu observar a transição entre modos de crescimento durante a variação da temperatura de crescimento. Com a inclusão da barreira Schwoebel ao modelo verificou-se a formação e evolução de estruturas de formato piramidal. Diferentes morfologias foram obtidas quando diferentes origens de anisotropia foram consideradas. Estudamos detalhadamente a influência de um caso particular de substrato rugoso na evolução dos filmes. Esse estudo possibilitou tanto a reprodução qualitativa dos principais aspectos de resultados experimentais de homoepitaxia de GaA realizada por epitaxia de feixe químico como a con.rmação da existência de uma barreira Schwoebel desprezível para esse sistema

Abstract: The kinetic processes - diÿusion and adsorption - responsible by the formation of surface structures at the solid - vapour interface during the epitaxy of crystaline thin films were studied using the Kinetic Monte Carlo method. The computational simulation of epitaxial growth was based on the Solid-on-Solid (SOS) model. A simple cubic structure was used for the descripton of the crystal and the growth dynamics was described by one-specie atoms only. A constant rate describes the adsorption while the difusion process of the atoms on the surface, associated to the behavior of bidimensional harmonic oscillators, obeys an Arrhenius rate. The simulation of the surface evolution of the grown film was able to reproduce the transition between growth modes during with the change of the growth temperature. The formation and evolution of pyramidlike structures were observed when the Schwoebel barrier was included in the model. Different kinds of morphologies were achieved when different origins for anisotropy were considered. We have studied in detail the influence of a particular case of rough substrates on the film evolution. This study qualitatively reproduced the main aspects of experimental results on GaAs homoepitaxy by chemical beam epitaxy and confirmed the existence of a negligible Schwoebel barrier for this system
Subject: Epitaxia - Simulação por computador
Monte Carlo, Método de
Epitaxia por feixe molecular
Superfícies (Física)
Cristais - Crescimento
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2000
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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