【外延论文】在双轴应力作用下 a 面蓝宝石衬底上超薄 α-(Al,Ga)₂O₃ 薄膜的异质应变形成与释放

        由德国保罗-德鲁德固态电子学研究所的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为Formation and relief of epitaxial strain in ultra-thin α-(Al,Ga)₂O₃ films on a-plane sapphire under biaxial stress（在双轴应力作用下 a 面蓝宝石衬底上超薄 α-(Al,Ga)₂O₃ 薄膜的异质应变形成与释放）的文章。

摘要

        本文研究了在 α 面蓝宝石衬底上等构生长形成的薄层 α-(Al,Ga)₂O₃ 中应变的形成与释放机制。通过同步辐射原位表面 X 射线衍射与高角度环形暗场扫描透射电子显微镜的互补方法，将宏观观测现象（应变释放）追溯至微观尺度上的现象（部分位错与堆垛缺陷的形成），从而全面揭示了其背后的基本机制。针对大应变（x = 0）与中等应变（x = 0.54）两种典型场景，我们发现：在前者的界面处，错位位错与堆垛缺陷的形成会沿面内 c 轴方向引发瞬时应变释放；当应力减半至同质外延极限时，应变释放驱动力亦减半，此时位错滑移通过邻近 r 面上的半环形成核实现，而非直接在界面形成错配位错。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0294624