GaAs(001)表面岛状结构自发形成的动态过程是研究薄膜生长机制微观理论一个重要的研究方向。本文利用扫描隧道显微镜(STM)的一系列表面形貌图,对GaAs(001)表面岛状结构形成的动态过程进行分析,并且从表面结构和能量的角度进行解释。本论文以二维格气艾辛模型和临界减慢的理论原理为指导,通过一系列的实验得出GaAs(001)表面相变的动态过程,并得到以下结论:1.一定退火温度下,不同的退火时间,得到不同的表面形貌。GaAs(001)表面粗糙化程度(岛的覆盖率)与退火时间之间的关系:随着退火时间的增加,岛的覆盖率从0逐渐增加到50%,保持恒定,表面达到平衡。2.岛状结构自发形成的初期,坑和岛的覆盖率基本相同,说明岛是伴随着近邻的坑形成而形成的。从时间上来说,坑最初是沿着[1(?)0]方向破裂开并逐渐和其它的坑合并形成较大的坑直到消失,在这个过程中两倍台阶高度始终没有出现。3.利用二维格气艾辛模型描述GaAs(001)表面,根据各相关函数可以计算出[1(?)0]/[110]之间的键结合能之比约为5.6,因此,在GaAs(001)表面岛状结构自发形成的动态过程中,为了降低表面自由能,岛和坑将会沿着[1(?)0]方向拉长。4.对不同的退火温度,表面形貌达到稳定所需要的时间不同。根据临界减慢理论,计算出不同退火温度对应的弛豫时间常数,得到结论:退火温度越接近于临界温度Tc(527.5℃),表面形貌达到稳定所需要的时间越长。