Вплив взаємодії між адсорбованими частинками та підкладкою на статистичні властивості поверхневих структур при конденсації

Автори А.В. Дворниченко
Афіліація

Сумський державний університет, 40007 Суми, Україна

Е-mail a.dvornichenko@mss.sumdu.edu.ua
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 2
Дати Одержано 15 січня 2025; у відредагованій формі 18 квітня 2025; опубліковано online 28 квітня 2025
Цитування А.В. Дворниченко, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 2, 02005 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(2).02005
PACS Number(s) 05.40. – a, 05.65. + b, 68.35.Dv, 68.43. – h, 68.55.J –, 81.15.Aa, 82.40.Np
Ключові слова Адсорбційні системи, Наноструктуровані тонкі плівки, Поверхневі структури, Взаємодія адсорбат–підкладка, Чисельне моделювання (5) .
Анотація

У роботі досліджено вплив пружної взаємодії між адсорбатом і субстратом на кінетику наноструктурування тонких плівок під час конденсації та статистичні властивості поверхневих структур в рамках теоретичних підходів і чисельних симуляцій. Розроблено модель реакційно-дифузійного типу для просторово-часової еволюції концентрації адсорбату на підкладці, яка враховує адсорбцію, десорбцію, переходи адатомів між сусідніми шарами, взаємодію адсорбат-субстрат і адсорбат-адсорбат, а також поверхневу дифузію. Використовуючи аналіз стійкості стаціонарних однорідних станів до неоднорід-них збурень показано, що збільшення сили пружної взаємодії між адсорбатом і підкладкою індукує формування стійких структур адсорбату на підкладці при конденсації в умовах низького тиску. Дина-міку процесів формування структур адсорбату під час осадження з різними значеннями сили взаємодії адсорбат-субстрат досліджено в рамках процедури числового моделювання. Виявлено, що збільшення сили пружної взаємодії між адсорбатом і субстратом прискорює процеси саморганізації адсорбату з формуванням стійких кластерів та приводить до формування більшої кількості островів адсорбату з бі-льшими розмірами. Показано, що в стаціонарному режимі розподіл стійких островів адсорбату за роз-мірами залишається універсальним для різних значень сили пружної взаємодії між адсорбатом і субстратом. Проведені дослідження надають цінні відомості про механізми, які керують ростом наноструктурованих тонких плівок у при конденсації в умовах низького тиску при різних значеннях сили пружної взаємодії між адсорбатом і підкладкою при осадженні різних матеріалів на різні субстрати.

Перелік посилань