Surface instabilities of epitaxial films on a substrate

(Received 20 January 1993, accepted 1 June 1993)

Abstract
The energy variation of an epitaxial film on a substrate is calculated when sinusoidal roughness appears at the surface, using the method of the surface dislocation model. The energy variation is negative beyond a critical value of wavelength which depends on the thickness of the film and on the ratio of the shear moduli of substrate and film. The kinetic of roughness development during film growing are discussed.

Résumé
La méthode des dislocations de surface est utilisée pour calculer la variation d'énergie d'un film mince en épitaxie sur un substrat lorsqu'une rugosité de forme sinusoïdale apparaît à sa surface. On détermine une longueur d'onde critique dépendant du rapport des coefficients d'élasticité du substrat et du film et aussi de l'épaisseur du film, au-delà de laquelle la variation d'énergie est négative. On discute également de la cinétique du développement de la rugosité.