Simulation de la croissance cristalline hétéroépitaxiale au delà du modèle solide sur solide : observation des défauts
par Rachid Malek
Thèse de doctorat en Physique des solides
Sous la direction de Mehdi Djafari-Rouhani.
Soutenue en 1997
à Toulouse 3 .
- Physique
- Sciences des materiaux, rheologie
- Etat condense
- Proprietes mecaniques et thermiques
- Etude theorique
- Simulation
- Methode monte carlo
- Croissance cristalline
- Heteroepitaxie
- Couche epitaxique
- Mecanisme croissance
- Contrainte
- Deformation
- Morphologie
- Surface
- Defaut cristallin
- Lacune
- Relaxation
- Dislocation
- Materiau semiconducteur
- Compose binaire
- Cadmium tellurure
- Gallium arseniure
- 8110a
- Pac
- 6855l
- Pac
- Theoretical study
- Simulation
- Monte carlo methods
- Crystal growth
- Heteroepitaxy
- Epitaxial layers
- Growth mechanism
- Stresses
- Deformation
- Morphology
- Surfaces
- Crystal defects
- Vacancies
- Relaxation
- Dislocations
- Semiconductor materials
- Binary compounds
- Cadmium tellurides
- Nk
- Gallium arsenides
- Nk
mots clés
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Résumé
Nous avons realise une simulation de la croissance cristalline heteroepitaxiale dans le cadre d'un modele qui va au dela du modele solide sur solide (sos). Nous avons effectue nos simulations en associant la technique de monte carlo avec un modele energetique derive du champ de force de valence (vff). Le modele energetique est necessaire pour la determination des deformations et contraintes dans le systeme qui, dans nos simulations, agissent sur les mouvements atomiques en accelerant les atomes situes dans les regions contraintes. La technique de monte carlo nous a permis de gerer l'aspect aleatoire de ces mouvements sur la base de la loi d'arrhenius et des processus de poisson. Les resultats concernent (1) l'effet des diffusions intracouches et intercouches des atomes en positions stables et instables sur la morphologie de la surface, en particulier sur la formation d'ilots delimites par les facettes (111), (2) le mode de croissance ainsi que la formation des cavites dans les couches deposees delimitees par ces memes facettes, (3) le remplissage de ces cavites a travers une croissance sur les facettes (111), (4) la relaxation des couches dans le film depose et la determination des epaisseurs correspondantes, (5) la formation de defauts ponctuels tels que les lacunes enterrees et de defauts etendus tels que les germes de dislocations et les lignes de lacunes. L'apparition de ces defauts a ete mise en evidence en introduisant le concept de reactions entre atomes en positions interstitielles.
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Titre traduit
Simulation of heteroepitaxial layer growth beyond the solid on solid model : observation of defects
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