凝聚态物理 > 统计力学
[提交于 2015年12月1日
]
标题: 沉积过程中温度激活扩散导致的致密膜到多孔膜的转变
标题: Transition from compact to porous films in deposition with temperature activated diffusion
摘要: 我们研究了一个具有温度激活扩散的薄膜生长模型,允许形成悬垂结构和孔隙,但不包括吸附原子或团簇从沉积物上的脱离。在一维基底上对吸附原子单键的扩散与沉积比率R以及每个额外最近邻(NN)的脱离概率epsilon分别进行了模拟,其激活能分别为Es和Eb。如果R和epsilon独立变化,在0.075 < epsilon_c < 0.09范围内,低孔隙率和高孔隙率区域被分隔开,该点以下孔隙率几乎为零,而epsilon更大时则有有限的孔隙率。另一方面,对于固定Es和Eb并改变温度,孔隙率在Tc处有一个最小值,在该点以上观察到孔隙率随温度增加的非平凡区域。这与吸附原子的大迁移率有关,类似于平衡表面粗糙化的特征。在这个高温区域,由于不脱附条件,沉积物的结构类似于临界渗透簇。孔隙是由相应渗透骨架的块状物包围的区域,因此孔隙大小s的分布预计会按s^{-tau}的方式缩放,其中tau ~ 1.45,与数值估计结果合理一致。沉积物外界面的粗糙化表明在相变以下具有Villain-Lai-Das Sarma标度。在相变以上,粗糙指数alpha ~ 0.35 与渗透骨架结构一致,通过关系式alpha = 2-d_B,其中d_B是骨架分形维数。
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