氢原子辅助MBE生长对GaAs外延面形貌的影响

摘要

本文研究了ＭＢＥ通常生长条件和氢原子辅助生长条件下（１００）、（３３１）、（２１０）、（３１１）等表面外延形貌的变化．原子力显微镜ＡＦＭ测试的结果表明：（１００）表面在氢原子辅助生长条件下外延面的岛状起伏变得更为平坦，二维生长模式得到增强；（３３１）面在两种条件下均显示出台阶积累（ｓｔｅｐｂｕｎｃｈｉｎｇ）式生长，而氢原子辅助生长则减小了台阶结构的横向周期；（２１０）面在氢原子辅助生长下也使原表面存在的岛状结构尺寸减小；在（３１１）表面氢原子诱导的作用明显地增强了台阶积累生长模式．本文认为氢原子诱导作用机制在于：外延面台阶处Ａｓ原子和Ｈ原子结合减小了表面结合能，导致Ｇａ原子表面迁移长度的减小，增强了台阶积累生长效应；而对于平坦的（１００）表面氢原子的诱导作用使得Ｇａ迁移长度增加，导致二维生长模式的进一步增强．