SOI襯底上的薄膜的形貌穩(wěn)定性與二元合金薄膜的失穩(wěn)分解.pdf

1、該文首先討論SOI襯底上的薄膜的形貌穩(wěn)定性.我們建立了一個(gè)連續(xù)模型去研究生長在柔性襯底上的薄膜的穩(wěn)定性.從時(shí)間依賴的線性穩(wěn)定性分析中,我們發(fā)現(xiàn)了生長在SOI襯底上的薄膜的一些新奇特性.有限襯底厚度會(huì)導(dǎo)致薄膜存在一個(gè)臨界厚度,當(dāng)薄膜厚度小于這個(gè)臨界厚度紙時(shí),薄膜是不穩(wěn)定的.另外,當(dāng)薄膜很薄時(shí),長程力可以同表面能相互競爭,導(dǎo)致出現(xiàn)另外一個(gè)臨界厚度,當(dāng)薄膜厚度大于這個(gè)臨界厚度紙時(shí),薄膜是不穩(wěn)定的.此外,如果薄膜-襯底的相對硬度很大,對于任何波

2、長的擾動(dòng)薄膜都將保持穩(wěn)定.該文通過線性穩(wěn)定性分析討論了二元合金薄膜的橫向組分調(diào)制,定義了關(guān)鍵參數(shù)η,得到了穩(wěn)定性的判據(jù).當(dāng)η>η<,max>時(shí),薄膜總是穩(wěn)定的;當(dāng)-2<η<η<,max>時(shí),存在兩個(gè)臨界波長;當(dāng)η<-2時(shí),只存在一個(gè)臨界波長.η<,max>=η<,max>(h,H),η<,max>隨著薄膜厚度h的增大而增大,而隨著蓋層厚度H的增大而減小.所以,薄膜越厚,蓋層越薄,薄膜越容易失穩(wěn).該文導(dǎo)出了關(guān)于二元合金薄膜失穩(wěn)分解的相場動(dòng)

3、力學(xué)方程,數(shù)值模擬了二元合金薄膜的側(cè)面上的相分離.得到了組分、薄膜厚度和蓋層厚度對失穩(wěn)分解的平衡形態(tài)的影響.在薄膜厚度和蓋層厚度相同的情況下,不同初始濃度的演化結(jié)果中A富集相的平衡尺寸差不多.初始濃度只影響組分調(diào)制的周期.在薄膜表面更容易釋放應(yīng)變能,所以A富集相的尺寸也比較大,在薄膜-襯底界面附近,襯底的約束最強(qiáng),所以A富集相的尺寸也較小,從而形成了上寬下窄的A富集相.因?yàn)楸∧け砻嫣幾钊菀揍寫?yīng)變能,最開始的失穩(wěn)分解發(fā)生在薄膜表面附近.濃