Пар — жидкость — кристалл


Пар — жидкость — кристалл или ПЖК (в английской литературе — vapor–liquid–solid — VLS)) — механизм роста одномерных структур, таких как нановискеры в процессе химического осаждения из газовой фазы. Рост кристалла вследствие осаждения из газовой фазы обычно протекает очень медленно. Однако возможно введение на поверхность капель катализатора, способного адсорбировать вещество из газа до состояния пересыщенного расплава, из которого и будет происходить его кристаллизация на подложку. Таким образом, физические параметры нановискеров могут управляться размером и свойствами жидкого сплава, из которого состоят капли.

Механизм ПЖК был предложен в 1964 году для объяснения роста кремниевых нановискеров в процессе химического осаждения из газовой фазы в присутствии на подложке жидких капель золота.[1]Объяснение было мотивировано отсутствием в вискерах осевых винтовых дислокаций (которые могли бы выступить в качестве механизма роста), необходимостью наличия золотой капли и присутствием капель на кончике вискеров в течение всего процесса роста.

The materials system used, as well as the cleanliness of the vacuum system and therefore the amount of contamination and/or the presence of oxide layers at the droplet and wafer surface during the experiment, both greatly influence the absolute magnitude of the forces present at the droplet/surface interface and, in turn, determine the shape of the droplets. The shape of the droplet, i.e. the contact angle (β0, see Figure 4) can, be modeled mathematically, however, the actual forces present during growth are extremely difficult to measure experimentally. Nevertheless, the shape of a catalyst particle at the surface of a crystalline substrate is determined by a balance of the forces of surface tension and the liquid-solid interface tension. The radius of the droplet varies with the contact angle as: