物理学报
物理學報
물이학보
2008年
5期
3064-3070
,共7页
失配位错%分子动力学%纳米晶柱%铝
失配位錯%分子動力學%納米晶柱%鋁
실배위착%분자동역학%납미정주%려
运用分子动力学方法对纳米晶柱阵列衬底上铝簿膜的外延生长进行了模拟研究.所采用的原子间相互作用势为嵌入原子法(EAM)多体势.模拟结果表明:采用纳米晶柱阵列衬底可以在不形成失配位错的条件下释放其上生长的外延薄膜晶体中的失配应变,有效地抑制其中失配位错的形成,获得高质量的外延薄膜晶体;这种纳米晶柱阵列的几何设计应满足两个基本条件:1)晶柱的横截面尺寸应大于对应温度下的晶柱热失稳临界尺寸,以克服纳米结构的热失稳,模拟显示700K下铝的热失稳临界尺寸为1.9nm;2)晶柱的高度与间距之比应大于0.76,以保证晶柱间"沟底"部分生长的低质量的薄膜被完全遮蔽而停止生长,并且相邻晶柱上的外延层能够互相桥连形成无失配位错、高质量的薄膜晶体.
運用分子動力學方法對納米晶柱陣列襯底上鋁簿膜的外延生長進行瞭模擬研究.所採用的原子間相互作用勢為嵌入原子法(EAM)多體勢.模擬結果錶明:採用納米晶柱陣列襯底可以在不形成失配位錯的條件下釋放其上生長的外延薄膜晶體中的失配應變,有效地抑製其中失配位錯的形成,穫得高質量的外延薄膜晶體;這種納米晶柱陣列的幾何設計應滿足兩箇基本條件:1)晶柱的橫截麵呎吋應大于對應溫度下的晶柱熱失穩臨界呎吋,以剋服納米結構的熱失穩,模擬顯示700K下鋁的熱失穩臨界呎吋為1.9nm;2)晶柱的高度與間距之比應大于0.76,以保證晶柱間"溝底"部分生長的低質量的薄膜被完全遮蔽而停止生長,併且相鄰晶柱上的外延層能夠互相橋連形成無失配位錯、高質量的薄膜晶體.
운용분자동역학방법대납미정주진렬츤저상려부막적외연생장진행료모의연구.소채용적원자간상호작용세위감입원자법(EAM)다체세.모의결과표명:채용납미정주진렬츤저가이재불형성실배위착적조건하석방기상생장적외연박막정체중적실배응변,유효지억제기중실배위착적형성,획득고질량적외연박막정체;저충납미정주진렬적궤하설계응만족량개기본조건:1)정주적횡절면척촌응대우대응온도하적정주열실은림계척촌,이극복납미결구적열실은,모의현시700K하려적열실은림계척촌위1.9nm;2)정주적고도여간거지비응대우0.76,이보증정주간"구저"부분생장적저질량적박막피완전차폐이정지생장,병차상린정주상적외연층능구호상교련형성무실배위착、고질량적박막정체.
