Решеточная модель Монте-Карло для изучения процессов формирования наноструктур
Карпов А.Н., Зверев А.В., Настовьяк А.Г., Усенков С.В., Шварц Н.Л.

Представлена решеточная модель Монте-Карло для изучения процессов формирования полупроводниковых наноструктур с алмазоподобной кристаллической решеткой. Элементарными событиями модели являются диффузионные шаги, химические превращения, адсорбция и десорбция. Описан алгоритм планирования событий, позволяющий проводить вычисления в реальном масштабе времени в широком диапазоне температур. Модернизированный алгоритм выбора событий корректно учитывает редкие события при моделировании. Приведены результаты моделирования высокотемпературных отжигов подложек GaAs(111)A в условиях ленгмюровского испарения. Согласие расчетных энергий активации испарения галлия и мышьяка и конгруэнтной температуры с данными эксперимента говорит об адекватности модели и работоспособности алгоритма. Предложенная модель может быть использована для анализа роста нитевидных нанокристаллов кремния и арсенида галлия диаметром 3-50 нм и формирования кластеров кремния размером 1-20 нм в диоксиде кремния.

Ключевые слова: моделирование, метод Монте-Карло, наноструктуры, решеточные модели, арсенид галлия (GaAs), нанокристаллы кремния, нанокристаллы галлия.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Карпов А.Н. – Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева, 13, 630090, Новосибирск; инженер, e-mail: ank@isp.nsc.ru
  • Зверев А.В. – Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева, 13, 630090, Новосибирск; науч. сотр., e-mail: zverev@isp.nsc.ru
  • Настовьяк А.Г. – Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева, 13, 630090, Новосибирск; мл. науч. сотр., e-mail: alla@isp.nsc.ru
  • Усенков С.В. – Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева, 13, 630090, Новосибирск; cт. инженер, e-mail: simsonic@yandex.ru
  • Шварц Н.Л. – Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева, 13, 630090, Новосибирск; ст. науч. сотр.;   Новосибирский государственный технический университет, просп. Карла Маркса, 20, 630073, Новосибирск, доцент, e-mail: nataly.shwartz@gmail.com