Параметрические колебания теплового поля при взрывной кристаллизации аморфных пленок

Abstract

Изучены тепловые процессы, происходящие при взрывной кристаллизации аморфных пленок, напыленных на подложку. Представлены результаты численного моделирования параметрических колебаний теплового поля в системе «фазовая граница – подложка». Рассмотрены стационарный и волновой режимы возбуждения горячих центров кристаллизации в аморфной фазе. Расчеты выполнены для аморфной пленки германия. Установлены основные физические факторы, определяющие амплитудно-частотные свойства данного процесса: толщина пленки, температура подложки и скорость фазовой границы кристаллизации. Указаны примеры возникновения резонансных ситуаций. Рассмотрены колебания параметрической системы, которая испытывает внешнее воздействие в режиме биений. Для этой системы по-строен трехмерный фазовый портрет, демонстрирующий ее динамические свойства. При наличии спектра частот структура фазовых траекторий в основном аналогична варианту колебаний на одной частоте.

The thermal processes occurring during explosive crystallization of amorphous films deposited on a substrate are studied. The results of numerical modeling of parametric oscillations of a thermal field in the “phase boundary – substrate” system are presented. The stationary and wave modes of hot crystallization centers in the amorphous phase are considered. The calculations are performed for an amorphous germanium film. The main physical factors determining the amplitude and frequency properties of this process are established: film thickness, substrate temperature, and crystallization phase boundary rate. Examples of the resonant situation occurrence are indicated. The parametric system oscillations, which has external influence in the beating mode, are considered. A three-dimensional phase portrait is constructed for this system, demonstrating its dynamic properties. In the presence of a frequency spectrum, the structure of phase trace is basically similar to the variant of oscillations at one frequency.