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Kinetic aspects of thermodynamical instabilities - 01/01/03

Doi : 10.1016/S1631-0705(03)00002-1 

Jacques  Villain

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Résumé

The instability of a coherent (i.e., without misfit dislocations), epitaxial film with respect to surface shape modulation is, in the absence of growth, an activated process if the surface has a singular orientation, e.g., (001). If the misfit is small, the activation energy is very large and practically forbids the instability. It was recently pointed out by Tersoff that the nature of the instability is deeply modified by growth. In the case of a small misfit, Tersoff used the theory of capillary effects elaborated by Nozières and Gallet in 1987 to argue that the growing surface becomes linearly unstable as in the case of a non-singular surface. In the following pages, the effect of time is addressed in the case of singular, initially planar surface. It is claimed that the instability is neither linear, nor thermally activated, but of a third type. In fact, it appears after a well-defined time. To cite this article: J. Villain, C. R. Physique 4 (2003).

Résumé

L'instabilité d'un film épitaxial cohérent (c'est-à-dire sans dislocations de désaccord) par rapport à une modulation de la surface est, en l'absence de croissance, un processus activé si la surface a une orientation singulière, par exemple (001). Si le désaccord paramétrique est faible, l'énergie d'activation est élevée et interdit pratiquement l'instabilité. Tersoff a récemment remarqué que la nature de l'instabilité est profondément modifié si la couche épitaxiale croît. Dans le cas d'un désaccord faible, il a suggéré qu'une surface singulière devient linéairement instable lors de la croissance. Dans cette note, nous montrons que l'instabilité n'est ni linéaire, ni thermiquement activée, mais d'un troisième type : elle apparaît au bout d'un temps bien déterminé. Pour citer cet article : J. Villain, C. R. Physique 4 (2003).

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Vol 4 - N° 1

P. 201-206 - janvier-février 2003 Retour au numéro
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  • From quantum optics to quantum communications
  • Izo Abram, Philippe Grangier

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