Simulation of self-organized growth kinetics of quantum dots

Das heteroepitaktische Wachstum von Inseln im sub-monolagen Bereich wird mittels der Monte Carlo Technik simuliert. Die f&uumlr den Wachstumsprozess relevanten Parameter sind Deposition, Diffusion und n&aumlchste sowie &uumlbern&aumlchste Nachbarbindungen. Diffusionsprozesse geschehen mit einer Wahrscheinlichkeit, die &uumlber einen Arhenius Faktor bestimmt wird. Die f&uumlr gitterfehlangepasstes Wachstum typische, elastische Verspannung wird &uumlber ein selbstkonsistent generiertes Verspannungsfeld in das Programm eingebunden, wobei auch eine kubische Anisotropie ber&uumlcksichtigt werden kann. Der Einfluß der makroskopischen Wachstumsparameter wie Temperatur, Materialfluß zur Oberfl&aumlche w&aumlhrend der Deposition, Oberfl&aumlchenbedeckung und Dauer der Wachstumsunterbrechung auf die Grö&szligenordnung und r&aumlumliche Anordnung der Inseln wird betrachtet. Dazu wird ein optimaler Arbeitsbereich im Parameterraum bestimmt zu dem sowohl eine regul&aumlre r&aumlumliche Anordnung der Inseln als auch eine schmale Grö&szligenverteilung erzielt werden kann. Es wird der &Uumlbergang von kinetisch kontrollierten Wachstumsbedingungen, wie sie w&aumlhrend der Deposition vorherrschen, zu thermodynamisch kontrolliertem Wachstum, wie es nach langen Relaxationszeiten beobachtet wird, analysiert und ein &Uumlbergang zwischen den Wachstumsmodi beobachtet, bei dem sich die Grö&szligenverteilungen zu verschiedenen Temperaturen &uumlberschneiden. Es wurden Simulationen mit einem anisotropen elatischen Verspannungsfeld, welches dem von SiGe &aumlhnlich ist, angestellt um experimentell beobachtete Strukturen in der Form von Inselketten, die entlang der Si(100) Richtung orientiert sind, nachzuvollziehen. Die Simulationsergebnisse decken sich auf befriedigende Weise mit den experimentellen Befunden. Das Wachstum von gestapelten Quantenpunkt Schichten wird betrachtet, wobei das selbstkonsistent berechnete Verspannungsfeld vollst&aumlndig mitber&uumlcksichtig wird. Man findet einen &Uumlbergang von vertikal korreliertem Wachstum zu antikorreliertem Wachstum mit zunehmender Pufferschichtdicke sowie zunehmend bessere Grö&szligenordnung unter den Inseln mit zunehmender Anzahl der deponierten Schichten.

Author dc:creator

• Meixner, Matthias

Advisor dc:contributor.advisor

• Schöll, Eckehard

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus-4557
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-553

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/850