Experimental Evidence for a Step Growth Mechanism of Garnet LPE Films

Abstract

Experimental observations suggesting a lateral growth mode a t (110) and (211) garnet LPE films are reported. Growth steps are revealed using a gold decoration technique and a new decoration method based on the condensation of PbO nuclei is developed which allows to image the step structure of the whole film surface using light optical interference contrast. The step velocity reduced per K undercooling of spiral steps having step distances larger than 100 nm amounts to (0.70 f 0.10) pm/min . K independently of step density. Spiral rotation rates and critical nuclei radii are in the order of 1 s-l and 10 nm respectively.Verschiedene experimentelle Hinweise auf einen lateralen Wachstumsmodus bei { 110) und (2 11) Granat-LPE-Schichten werden diskutiert. Wachstumsstufen werden nachgewiesen mittels Gold-Dekorationstechnik. Eine neue Dekorationsmethode auf der Basis von PbO wird vorgestellt. Die Methode gestattet es, den Stufenverlauf auf der gesamten Schichtoberfllche mittels lichtoptischem Interferenzkontrast zu erfassen. Die pro K Unterkuhlung reduzierte Stufengeschwindigkeit von Spiralstufen mit einem Stufenabstand oberhalb 100 nm betrlgt (0.70 f 0.10) rm/min. K unabhlngig von der Stufendichte. Die Spiral-Rotationsraten liegen bei 1 s-1 ; kritische KeinigroBen sind von der GroBenordnung 10 nm.