《表3 在过饱和度△μ/k T=6时面心立方晶体(100)完整表面的生长速率与具有孪晶头区的(111)面生长速率的对比;该孪晶由不同片数的层错构成》

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《实际晶体的生长机制》

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在单向生长系统中，若生长面是（111）面，我们考虑一孪晶片在生长面上露头处的生长情况[16]，假定该孪晶片是由引入三片层错通过B型孪生操作而产生的。这样，在生长面上出现了三个高度为的亚台阶，如图9（a）所示。如果三列标以1的原子吸附于这三个亚台阶上，见图9（b）。于是在右侧产生了一全台阶，它很快地生长出去，这样在侧左出现了高为台阶而在左侧则为2/3δ（111）的亚台阶。标以2的四列原子吸附其上，在两侧同时产生全台阶，它们将很快地生长出去。这个过程可无限地重复下去，如图9（b）所示。值得注意的是，关于层错机制，全台阶能在两侧交替地产生，参阅图3。这就是说，层错机制在某一时刻只能在一侧产生全台阶；而孪晶机制在某一时刻能在两侧同时产生全台阶。因而孪晶机制所提供的生长速率要比层错大。图10表示了用蒙特-卡罗方法所得到的螺位错机制、层错机制以及不同片数的层错所构成的孪晶机制的生长动力学曲线。首先我们来比较层错机制和螺位错机制，其结论和前面图7（b）中所得到的结论相同。其次来对比孪晶机制与层错机制，可以看出孪晶机制所提供的生长速率总是大于层错机制所提供的，这是我们预期的。值得注意的是，由于高过饱和度下二维成核的作用，随着过饱和度的增加，使得孪晶机制与层错机制间的差异逐渐缩小。例如，来对比二片层错组成的孪晶所提供的生长速度与层错机制所提供的生长速度，当△μ/kT=4.5时，其生长速度差△ν=0.1（无量纲生长速度），当过饱和度提高到△μ/kT=6时，其速度差减少到△ν=0.025。虽然由于计算机CPU时间的限制，我们不能在低过饱和度下得到更多的数据，但是从图10仍能看出，在低过饱和度下，螺位错机制所提供的生长速率仍然比孪晶机制为高。从图10可以看到，当△μ/kT=4.0时，层错机制的生长速率已低于螺位错机制，然而二片层错所构成的孪晶机制的生长速度仍较螺位错机制高。这再次说明了孪晶机制较层错机制更为有效。若定义孪晶机制与螺位错机制所提供的生长速率相等时所对应的过饱和度为临界过饱和度，从图10中可以看到这种趋势，即随着构成孪晶的层错的片数之增加，此临界过饱和度将逐渐降低，但不会等于零，也就是说即使构成孪晶的层错片数很多，总存在一临界过饱和度，低于此过饱和度，螺位错机制仍然占优势。在△μ/k T=6的条件下，我们对比了完整晶体的（100）面的生长与实际晶体中包含有不同片数的层错所组成的孪晶的（111）面的生长，其结果列于表3。显然随着孪晶片中的层错数的增加，含有孪晶的实际晶体（111）面的生长速率将接近于完整晶体（100）面的生长速率。这正是所预期的，因为（111）面上B型孪晶片的露头区的原子组态和完整晶体（100）面的原子组态相同。