Basamaklı yüzeylerin dengeye ulaşması ve büyütülmesinin kinetik Monte Carlo yöntemi ile bir boyutta incelenmesi
Investigation of equilibration and growth of stepped surfaces by kinetic Monte Carlo method in one dimenson
Yazar: AZİZ TÜRKAN
Danışman: PROF. DR. METİN ÖZDEMİR ; YRD. DOÇ. MEHMET ESEN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında bir boyutlu, farklı başlangıç 
şekillerine sahip yarıiletken yüzeylerinin dengeye 
ulaşması ve yüzeye belirli bir parçacık akısının 
olduğu durumda yüzeyin büyümesi süreçleri
kinetik Monte Carlo yöntemi ile araştırılmıştır. Göz önüne alınan başlangıç yüzeyleri
deneysel çalışmalarda sıklıkla kullanılan "V" şekli ve sinüssel
yüzeylerdir. Bu çalışmada başlangıç yüzeyinin bir atom yüksekliğinde basamaklar
ve bunları birleştiren teraslardan
oluştuğu kabul edilmiştir. Monte Carlo simülasyonlarında
bir parçacığın yüzey üzerinde serbest difüzyonu, bir parçacığın bir basamak
kenarından ayrılarak bir önündeki veya bir üstteki terasa salınması,
bir parçacığın bir basamak önündeki terastan veya bir üstteki terastan
basamak kenarına birleşmesi olayları göz önüne alınmıştır. 
Çalışmada bu proseslere karşılık gelen bağlanma enerjilerinin
yüzey profili üzerine etkileri araştırılmıştır.
Üst terastaki bir parçacığın alttaki basamak ile birleşmesi
için gereken fazladan enerji  engelini temsil eden
Ehrlich-Schwoebel enerji bariyerinin de etkisi çalışmalarda göz önüne alınmıştır.
Yüzeylerin dengeye ulaşması farklı başlangıç yüzeyleri
kullanılarak farklı sıcaklıklarda incelenmiştir. Ayrıca 
parçacıkların etkileşim enerjilerinin yüzey profili ve yüzeyin evrimi 
üzerindeki etkileri de
araştırılmıştır. Yüzeye belirli bir parçacık akısının olduğu durumlarda
yüzey profili ve büyüme kinetiği
farklı sıcaklık ve farklı akı değerleri için incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, the equilibration and in the case of a particle flux to the surface,
the growth of a one dimensional semiconductor 
surface of various initial shapes are investigated by kinetic Monte Carlo
method. The initial shapes that are considered are "V" and sine shapes 
that are commonly used in experimental studies. In this study the initial 
surface is assumed to consist of
atomic height steps separated by terraces. 
In Monte Carlo simulations, the following processes are
considered: the diffusion of free particles on the
surface, the detachment of a particle from a step edge to a terrace in front of the terrace
or to a terrace above the step, the attachment of a particle from
a terrace (above or in front of the step) to a step.
The effect the barrier energies associated with these processes on the surface
profile is investigated. The effect of the extra energy barrier a particle must
overcome in order to join a step edge from the upper terrace, known as 
Ehrlich-Schwoebell barrier is also taken into account. 
The equilibration of various initial shapes at various temperatures
is investigated. Moreover, the effect of particle interaction energies 
on the surface profile and on the evolution of the surface 
are also investigated.  In the case of a particle flux to the surface,
the surface profile and its growth kinetics are investigated at various temperatures and
flux values.