分形理论及其在聚集生长研究中的应用

分形理论是现代非线性科学的一个重要分支,近年来发展越来越快,应用研究也越来越广泛。本文简要介绍了分形的基本理论及其在聚集生长研究中的应用,最后展望了分形理论的应用前景及其发展前景。     

扩散系数局域变化对生长亚单层薄膜的影响

将Au沉积在PVF有机膜基底上生成亚单层薄膜,发现了不同于金属/单晶组合的亚单层表面形貌,即某些表面区域形成特别大的团簇,而团簇周围有一近似圆形空带．推测这是由于表面局部区域扩散系数发生变化引起的,用改进后包括边缘扩散的DDA模型证明了这一推测．模拟的结果还表明在PVF膜基底上,Au团簇所包含的原子数S与团簇扩散系数D_S应呈指数关系. 关键词：     

GaAs(100)衬底上C60单晶膜的取向生长

利用双温区真空蒸发沉积技术成功地在GaAs（100）衬底上实现了完全（111）取向的C₆₀单晶膜的生长．用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射技术对C₆₀单晶膜的形貌和结构进行了分析．结果表明：能实现C₆₀取向生长的衬底温度范围很窄，温度过高或过低都易造成晶粒的取向无序．对实验结果做出了合理的解释，并讨论了C₆₀单晶膜的生长机制 关键词：     

Si衬底上ZnSe外延膜的低压MOCVD生长

以硒化氢（H2Se）和二甲基锌为源材料，生长温度是300℃时，用低压金属有机化学气相沉积（LP－MOCVD）系统在Si(111)衬底上外延生长了ZnSe薄膜。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜的能量色散（EDS）以及光致发光（PL）实验验证ZnSe外延膜的质量，在X射线衍射谱中只有一个强的ZnSe(111)面衍射峰，这说明外延膜是（111）取向的单晶薄膜，在能量色散谱中除了Si,Zn和Se原子外，没有观测到其他原子，说明ZnSe外延膜中杂质含量较少。ZnSe外延膜中Zn/Se原子比接近1，有较好的化学配比。在ZnSe外延膜的77K光致发光谱中没有观测到与深中心发射相关的发光峰，表明ZnSe外延膜的晶格缺陷密度较小。77K时的近带边发射峰447nm在室温时移至465nm附近。     

Au/Au(100)外延薄膜生长的计算机模拟及其微观机制研究

复旦大学现代物理研究所基于加速器的原子及原子核物理开放实验室,上海200433 关键词：     

固体碳薄膜中布基管的分形生长

在氩，氮气氛下，采用直流弧光放电在Ｉｎ２Ｏ３－ＳｎＯ２（ＩＴＯ）透明导电玻璃上沉积出碳薄膜，用电子显微镜和激光拉曼谱分析证实，该膜中含有大量布基管结构及自相似分形生长，称为布基树晶格植物结构，为实验研究布基膜及分形理论提供了新的实验依据和结果。     

GaAs(100)衬底上ZnSe薄膜的热壁束外延生长

介绍热壁束外延法生长ZnSe/GaAs异质结工作。低能电子衍射和俄歇电子能谱对样品的原位检测表明,用此方法可以在GaAs(100)衬底上外延得到单晶的ZnSe(100)薄膜。当外延生长速率大时,Znse薄膜质量下降,样品的Raman谱中出现TO模。X射线衍射实验结果表明,这种外延膜质量的退化主要是由于在ZnSe(100)薄膜体内存在〈111〉方向的晶核。 关键词：     

纳米团聚生长的多重分形谱

采用小角x射线散射（SAXS）方法，对两类具有代表性的纳米团聚的生长分形进行了表征.一 类为用化学方法 (水合肼溶液还原法) 制备的纳米金属Ni粉；另一类通过物理方法(纳米晶 化处理)，由非晶基体相中生长纳米晶相、形成非晶/纳米晶双相结构的Finemet (Fe_{73 .5} Cu₁Nb₃Si_13.5B₉) 合金.上述两 类材料的纳米团聚在生长过程中都存在 明显元素扩散迁移，形成在1—100 nm范围内的元素分布非均匀区域.这些元素分布的非均匀 区域具有多重质量生长分形特征，其尺度大小和分布方式对最终的材料的物理性能至关重要 .SAXS方法是表征这类具有分形生长特征的纳米团聚微观结构信息的强有力手段.从方法论的 角度详述了从SAXS测量到获得多重分形谱的处理过程，这一实验研究分析手段对于定量考察 纳米微结构形貌的生长机理和性能的其他研究课题有一定的帮助作用. 关键词： 纳米材料 分形生长 小角x射线散射 磁性材料     

载能原子沉积Au/Au(100)外延薄膜生长的计算机模拟

在分子动力学研究的基础上建立了载能原子的沉积动力学物理模型,并根据在局域环境下的表面原子扩散模型,通过运动学Monte Carlo方法研究了载能粒子沉积Au/Au(100)薄膜的初期生长过程,探讨了载能粒子沉积对薄膜生长的影响及其随基体温度的变化.通过计算机模拟发现：载能粒子沉积的Au/Au(100)薄膜生长仍然呈现层状生长-三维岛状生长-准二维层状.在薄膜生长初期,载能粒子的作用是促进表面原子的成核,增加基体表面的缺陷;在薄膜的生长阶段,载能粒子通过抑制三维岛的生长速率起着平滑薄膜表面形貌的作用.载能粒 关键词：     

无规分形衬底上银薄膜的I—V特性

在无规分形结构的α氧化铝陶新断面上，用射频溅射法镀制了银薄膜，其Ｉ－Ｖ特性在空气中呈非线性行为，而在原位真空测量中表现了为形关形式的电压击穿效应，基于衬底的结构特性，作者对上述现象作了合理的解释。     

以Au为缓冲层在Si衬底上生长ZnO薄膜

采用化学气相沉积(CVD)方法在Si(001)衬底上分别制备了有金属Au缓冲层以及无Au缓冲层的ZnO薄膜。其中Au缓冲层在物理气相沉积(PVD)设备中蒸发,厚度大约为300nm。有Au缓冲层的ZnO薄膜晶体质量比直接在Si衬底上生长有了显著提高。利用X射线衍射(XRD)研究了所生长ZnO薄膜的结晶质量,有Au缓冲层的ZnO薄膜虽然仍为多晶,但显示出明显的择优取向。用光学显微镜研究了ZnO薄膜的表面特征,金属Au缓冲层显著地提高了在Si衬底上生长的ZnO薄膜的晶粒尺寸及平整度。同时利用室温光致发光(PL)谱研究了ZnO薄膜的光学性质,并分析了有Au缓冲层的ZnO薄膜NEB发光峰强度反而弱的可能原因。     

低温CVD法在玻璃衬底上制备ZnO纳米线阵列

采用化学气相沉积(CVD)法在镀Cr(20nm)的玻璃衬底上,低温制备了ZnO纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对样品的表面形貌和微结构进行了分析表征。结果表明:源分解温度1350℃,衬底温度450～500℃,氩气流量为35sccm时,ZnO纳米线在玻璃衬底上呈现有序生长;XRD谱图中只观测到ZnO(002)衍射峰。表明制备的纳米线阵列具有高度c轴择优取向生长特性和较高的结晶质量。     

GaAs(111)衬底上生长的GaN的极性与生长方法和生长条件的关系

研究了在GaAs(111)衬底上生长的六角相GaN的极性的相关关系.在高Ⅴ/Ⅲ比的条件下用MOVPE和MOMBE方法生长的GaN的极性和GaAs衬底的极性一致;在(111)A-Ga表面上的生长层呈现Ga的极性,而在(111)B-As表面上的生长层呈现N的极性.然而,在低的Ⅴ/Ⅲ比,或采用一个AIN中间层的条件下,用HVPE和MOMBE方法在GaAs(111)B表面上生长的GaN呈现出Ga的极性.目前,其原因尚不清楚,但是这些结果表明采用HVPE生长方法或用一高温AlN阻挡层可以得到高质量的GaN.     

蓝宝石衬底上异质外延生长碳化硅薄膜的研究

报道了在蓝宝石(αAl2O3)衬底上采用atmosphericpressurechemicalvapor(APCVD)技术异质外延碳化硅薄膜材料的研究.通过引入ⅢⅤ族氮化物为中间的缓冲层,在C(0001)蓝宝石上成功地生长出SiC薄膜,经过四晶衍射分析,分别在3549°和7502°发现了6HSiC(0006)面和(00012)晶面族的对称衍射峰,显示SiC薄膜的晶体取向与(0001)面的衬底是相同的.扫描电子显微镜(SEM)的观察显示薄膜表面连续、光滑,不要利用二次离子质谱仪(SIMS)方法对生长膜层在纵 关键词： 碳化硅 外延生长 化学汽相淀积     

在强碳化物形成元素衬底上生长金刚石薄膜的物理机制探索

作者在研究金刚石表面金属化机理中发现,该物理过程是用化学气相沉积(CVD)方法在强碳化物形成元素上生长金刚石薄膜的逆物理过程。推断在强碳化物形成元素上,诸如WSi,Ta等,生长金刚石薄膜,其界面有相应的碳化物,诸如WC,SiC,TaC等出现,继而生长的金刚石薄膜实质是在相应的碳化物背底上择优取向成核生长的。从而揭示在强碳化物形成元素上生长金刚石薄膜的物理机制是:W(Si,Ta)等→WC(SiC,TaC)等→金刚石薄膜。 关键词：     

在Si衬底上用分子束外延低温生长Ge薄膜

本文报道了室温下淀积的薄层Ge在Si衬底表面上通过加热形成结晶的Ge岛,然后在此“带结构”的衬底表面上用分子束外延(MBE)方法生长Ge薄膜的反射式高能电子衍射(RHEED),俄歇电子能谱(AES)研究结果。X射线双晶衍射的测试结果表明,衬底表面的Ge岛有助于释放外延层的失配应力,提高外延层的晶体质量。 关键词：     

微波等离子体化学气相沉积方法在Si衬底上生长SiC纳米线

应用微波等离子体化学气相沉积方法,在单晶Si(100)衬底上生长出SiC纳米线.应用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量损失谱(EDS)和选区电子衍射(SAD)等方法对纳米线化学组成和结构进行了分析和表征.给出该纳米线的生长机理 关键词： 微波等离子体化学气相沉积 SiC纳米线 生长机理     

定义在分形集上函数的H-导数

 分形的生成含有降维与升维两种形式,采用适当的方式总可以对分形集加以定向化,分形的内禀测度是Hausdorff测度。因此,定义在分形集上的函数可以看作是在Hausdorff测度下定义在区间[0, h]。在函数图像也是分形的前提下,依函数的Hausdorff测度的定义,给出了定义在分形集上的函数f(p)关于Hausdorff测度p的导数以及一些性质。