モンテカルロ・シミュレーションによる成長表面構造の解析

抄録

MBE成長のような下地温度が十分低温で, 付着してきた原子の表面からの再離脱が無視できるような極端な結晶成長条件下で, 結晶表面が多層化されずに層状成長できる理由およびその条件が理論的に示されている。結合エネルギーが等方的な場合のモンテカルロ・シミュレーションが行われ, 理論で予想された成長条件とシミュレーション結果には良い一致が見出され, 成長様式は表面拡散係数D_s と原子フラックスJから得られる特徴的長さλ_c=(D_s/J)^1/4で整理できていることが示される。さらに, シミュレーションは結合ならびに表面拡散が非等方的な場合に拡張され, その場合の結果として, 表面にできる異方的形状をもったクラスターの成因は表面拡散の異方性ではなく, 結合の異方性からくるものであることが示される。微斜面成長の特徴についても調べられ, RHEED強度の消失する条件なども得られている。