Growth of Ge quantum dot at the mix-crystal interface self-induced on the ion beam sputtering deposition
溅射沉积自诱导混晶界面与Ge量子点的生长研究

在不同的沉积温度下采用离子束溅射技术,在Si基底上生长得到分布密度高、尺寸单模分布的圆顶形Ge量子点.研究发现：随沉积温度的升高Ge量子点的分布密度增大,尺寸减小,当沉积温度升高到750℃时,溅射沉积15个单原子层厚的Ge原子层,生长得到高度和底宽分别为14.5和52.7nm的Ge量子点,其分布密度高达1.68×1010cm-2;Ge量子点的形貌、尺寸和分布密度随沉积温度的演变规律与热平衡状态下气相凝聚的量子点不同,具有稳定形状特征和尺寸分布的Ge量子点是在热力学平衡条件限制下表面原子动态演变的结果.拉曼光谱证实,高能的表面原子在溅射生长过程中形成晶态和非晶态共存的Ge/Si混晶界面,溅射原子在混晶边界优先形核是获得高密度的自组装Ge量子点的重要原因.Ge量子点密集生长导致量子点之间的弹性作用增强,弹性排斥促使表面原子沿高指数晶面生长,使得在高温下采用离子束溅射的方法容易获得高宽比大、尺寸小、分布均匀的Ge量子点.