薄膜・表面・ナノ材料
薄膜の成長様式のうち、ストランスキー・クラスタノフ(SK)成長の説明として正しいものはどれか。
- A膜と基板の結合が弱く、最初から3次元の島が基板の上に点在して成長する
- B数原子層の層状成長のあと、ひずみの蓄積などによって3次元の島が成長する
- C格子不整合があっても、最後まで1原子層ずつ層状に成長する
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正解：B. 数原子層の層状成長のあと、ひずみの蓄積などによって3次元の島が成長する
SK成長では、はじめに濡れ層とよばれる数原子層が層状に成長し、その後、格子不整合によるひずみのエネルギーが蓄積すると、それを緩和するために3次元の島が成長します。GaAs上のInAs(格子不整合は約7%)による量子ドットの自己形成が代表例です。最初から3次元の島で成長するのはボルマー・ウェーバー(VW)成長で、膜の原子どうしの結合が膜と基板の結合より強い場合に起こり、酸化物の上の金属膜によく見られます。最後まで層状に成長するのはフランク・ファン・デル・メルベ(FM)成長で、格子整合したエピタキシャル成長で理想的に起こります。