Island Nucleation in Silicon on Si(111) Growth under Chemical Vapor Deposition K. E. Khor and S. Das Sarma Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland, College Park, 2003 Maryland(December20742-411120, 2018) Dec 23 Abstract Recent experiments show that the islanding behavior during chemical va- por deposition (CVD) of Si on Si(111) using disilane (Si2H6) is quite different from that due to molecular beam epitaxy (MBE). While the latter can be understood using rate equation theories (RET), the islanding exponent (con- necting the power law growth of island density with growth rate) obtained for the CVD growth is a puzzle, with the CVD exponent being almost twice the MBE exponent. We carry out (2+1) dimensional kinetic Monte Carlo(MC) simulations to study this CVD growth. Hydrogen plays a critical role duringarXiv:cond-mat/0312593v1 growth. Disilane breaks up into hydrides on the Si surface. We use MC sim- ulations to explore a number of cases involving one or two migrating species and show that the large islanding exponent is probably due to the presence of two hydrides, one of which has a much shorter lifetime than the other. We modify RET taking this possibility into account in order to shed light on the experimental observation. We calculate the scaling properties of the is- land distributions using MC simulations and the modified RET, and conclude that the large effective CVD exponents arise from the failure of the simple island number scaling scenario which no longer applies to the two-component 1 situation prevailing under CVD growth conditions. 68.55Ac, 68.55.-a, 81.15Kk Typeset using REVTEX 2 I. INTRODUCTION Molecular beam epitaxy (MBE) growth of semiconductors has been studied extensively by means of rate equation theories; in particular, island nucleation and growth of homoepi- taxial silicon on silicon is known to be well described by these theories1–4. On…

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주요 기술 용어 (한글 설명)

발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)

화학 기증에 따른 SI 실리콘의 섬 핵 생성 (111) 화학 기증 K. E. Khor 및 S. Das Sarma는 2003 년 메릴랜드 주 메릴랜드 대학교 물리학과, S. Das Sarma 요약 물질 이론 센터 (2003 년 12 월 23 일 12 월 23 일 23 일 초록 실험이 화학 VA-POR의 IN SI)를 사용하여 IS IN SI SI PROPOSION (CVD)의 실험을 보여준다는 것을 보여줍니다. (SI2H6)은 분자 빔 에피 택시 (MBE)로 인한 것과는 상당히 다릅니다. 후자는 속도 방정식 이론 (RET)을 사용하여 이해 될 수 있지만, CVD 성장에 대해 얻은 섬 지수 (성장률로 섬 밀도의 전력 법률 성장)는 퍼즐이며 CVD 지수는 MBE 지수의 거의 두 배입니다. 우리는이 CVD 성장을 연구하기 위해 (2+1) 치수 동역학 몬테 카를로 (MC) 시뮬레이션을 수행합니다. 수소는 arxiv : cond-mat/0312593v1 성장 동안 중요한 역할을합니다. 디 실란은 SI 표면의 수소로 분해됩니다. 우리는 MC 시동을 사용하여 하나 또는 두 개의 이동 종과 관련된 여러 가지 사례를 탐색하고 큰 섬 지수는 아마도 두 개의 수평물이 존재했기 때문일 수 있으며 그 중 하나는 다른 수명보다 훨씬 짧은 수명이 있습니다. 우리는 실험 관찰에 대해 밝히기 위해이 가능성을 고려한 RET를 수정합니다. 우리는 MC 시뮬레이션과 수정 된 RET를 사용하여 ISLAND 분포의 스케일링 특성을 계산하고, 큰 효과적인 CVD 지수는 CVD 성장 조건에서 더 이상 널리 퍼진 2 성분 1 상황에 더 이상 적용되지 않는 단순 섬 수 스케일링 시나리오의 실패로 인해 발생한다고 결론지었습니다. 68.55AC, 68.55.-A, RevTex 2 I를 사용한 81.15kk 조립체 소개 반도체의 분자 빔 에피 택시 (MBE) 성장은 속도 방정식 이론에 의해 광범위하게 연구되어왔다; 특히, 실리콘상에서 동종 에피 박제 실리콘의 섬 핵 생성 및 성장은 이러한 이론에 의해 잘 설명 된 것으로 알려져있다. 에…