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J-GLOBAL ID：201202268762985985   整理番号：12A0925348

Zn極性(0001)ZnO表面における異なる単量体の速度論-動力学特性と2次元ホモエピタキシー成長

Kinetic-Dynamic Properties of Different Monomers and Two-Dimensional Homoepitaxy Growth on the Zn-Polar (0001) ZnO Surface

著者 (8件)： JIANG Baofeng (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  ZHANG Chunmiao (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  JIN Changlian (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  WANG Huiqiong (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  CHEN Xiaohang (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  ZHAN Huahan (Xiamen Univ., Xiamen, CHN) ,  HUANG Feng (Fujian Inst. of Res. on the Structure of Matter, Chinese Acad. of Sci., Fuzhou, CHN) ,  KANG Junyong (Xiamen Univ., Xiamen, CHN)
資料名： Crystal Growth & Design  (Crystal Growth & Design)
巻： 12  号： 6  ページ： 2850-2855  発行年： 2012年06月 
JST資料番号： W1323A  ISSN： 1528-7483  CODEN： CGDEFU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ZnO分子とZn-O四面体クラスター(Zn₁O₃とZn₃O₁)の異なる単量体吸着エネルギー,相互作用ポテンシャル,および拡散障壁を第一原理シミュレーションによって推定し,異なる成長段階における運動力学過程を研究した。シミュレーションによってZnO分子はウルツ鉱サイト(WSs)と閃亜鉛鉱サイト(ZSs)の両方に等しく分散しており,近接の単量体間の反発エネルギーと大きな拡散障壁のために高温でもそのまま離れていることがわかった。Zn₃O₁単量体は容易に拡散したり集合したりするので島状結晶サイズは大きくなり密度も増大した。その結果,すべての単量体はWSs上で結晶し,1273Kで2次元成長した。それとは異なり,Zn₁O₃単量体のZSsからWSsへの変換は大きな拡散障壁があるので温度が上昇しても難しい。ZnやO成分の多い状態で(0001)Zn面のZnOが成長するとそれぞれZn₃O₁とZn₁O₃クラスター単量体を形成する。Zn成分が多い状態では隣接の粒子が一体化して大きくなった。これは最終段階で析出したZn₃O₁フィルムが単一のWZ相構造を示すがクラスター間の相互作用エネルギーが低く,Znの多い範囲を解離してしまうので多数の空孔が残っていると推定したシミュレーション結果と一致している。大きな粒子の表面はそれでも滑らかであり,多層成長モードを示している。O成分の多い状態では均一の境界を示す2種類の範囲があり,Zn₁O₃単量体はWSsとZSsの両方に存在していると推定したシミュレート結果とやはり一致している。Zn₁O₃単量体による2相構造は反射高速電子回折(RHEED)パターン中のWZ明線間に現れた付加的画像によって証明できる。この実験とシミュレーションの一致によって,Zn₃O₁とZn₁O₃クラスター単量体はどちらもZnO分子単量体よりZnO結晶成長の起因になっていると結論した。

シソーラス用語： *酸化亜鉛 ,  クラスタ分子 ,  単量体 ,  *結晶 ,  表面 ,  *極性 ,  *吸着エネルギー ,  *分子間ポテンシャル ,  *拡散障壁 ,  第一原理 ,  モンテカルロ法 ,  計算機シミュレーション ,  *ウルツ鉱型結晶 ,  *閃亜鉛鉱型結晶 ,  斥力 ,  結晶粒度 ,  密度 ,  化学量論 ,  積層構造 ,  RHEED ,  走査型トンネル顕微鏡

分類 (2件)： 吸着の電子論  (CB12042Y) ,  酸化物の結晶成長  (BK13050I)

タイトルに関連する用語 (9件)： Zn ,  極性 ,  ZnO ,  単量体 ,  速度論 ,  動力学特性 ,  2次元 ,  ホモ ,  エピタキシー成長