Cтраница 3
Перед началом осаждения поверхность нагретой подложки германия покрыта пленкой окисла. После начала осаждения атомы германия адсорбируются на поверхности подложки и мигрируют по ней. Сталкиваясь друг с другом, они образуют зародыши, которые после достижения критических размеров становятся стабильными и из них впоследствии вырастают наблюдаемые нами островки роста. Форма образующихся зародышей в соответствии с общеизвестной теорией зародышеобразования [3] должна обеспечивать минимум поверхностной энергии. На чистой поверхности германия двумерные зародыши энергетически более выгодны, так как они имеют меньшую дополнительную поверхность. [31]
До сих пор считалось, что, как только образовался зародыш стабильного размера, молекулы продолжают конденсироваться на нем без последующего изменения длины складок. Однако молекула может хорошо укладываться своей частью, которая короче или длиннее, чем ее предшественники, и необходимо исследовать стабильность режима роста с учетом возможностей такого рода флуктуации. Такие флуктуации длин складок у последовательных слоев молекул рассмотрели Прайс, Лауритзен и Гофман, однако это-было сделано в предположении, что длина складок остается постоянной в пределах каждого отдельного слоя. Прайс обратил внимание на тот факт, что по теории зародышеобразования, как и в случае более обычных примеров роста кристаллов, размеры двумерного зародыша критической величины составляют половину размеров соответствующего трехмерного зародыша. Оно никак не может быть меньше этой величины, иначе, как мы видели ранее, кристалл не будет расти. [32]
Первая причина - фрагментация твердого реагента, что фактически означает увеличение реакционной поверхности. Интуитивно такое объяснение кажется самым естественным; оно подразумевалось в ряде гипотез, предложенных в первых работах по кинетике гетерогенных реакций. Бесспорно, фрагментация может служить причиной некоторого ускорения. Можно отметить, что этот тип процесса, по крайней мере формально, по характеру приближается к зародышеобразованию по разветвленному цепному механизму: зародыши в форме дисков ( гл. Возможно, появление теории зародышеобразования по разветвленному цепному механизму вызвано, по крайней мере частично, желанием найти математическую модель, пусть частную и косвенную, но описывающую эффект фрагментации. В одной из наиболее развитых теорий, относящихся к этому вопросу, Хасимото [15] пытается согласовать модели фрагментации и цепного зародышеобразования. [33]
В данном сообщении рассматриваются только механизмы, связанные со случайными центрами роста, которые, по-видимому, играют решающую роль в большинстве случаев. Напротив, вероятность отрыва атомов от зерна полностью определяется его свойствами и температурой. В этом отношении конкуренция между дефектными и когерентными зернами вполне аналогична конкуренции между зернами различных фаз. Важным является следующее обстоятельство. Обычно, исходя из соотношения вероятностей распада и роста в теорию зародышеобразования, вводят представление о критическом зародыше. Очевидно, что это соотношение определяется плотностью двумерного газа и не постоянно в процессе кристаллизации. [34]