单原子及多原子薄膜生长的蒙特卡罗模型.pdf

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1、犬ｉｌ嫂－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士芽位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ单原子及多原子薄膜生长的蒙特卡罗模型固体力学学科专业作者姓名王亭力忌救肺朱祎国副教授栺答辩日期—２０１５年６月硕士学位论文单原子及多原子薄膜生长的蒙特卡罗模型ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏＭｏｄｅｌｏｆＳｉｎｇｌｅＡｔｏｍａｎｄＰｏｌｙａｔｏｍＴｈｉｎＦｉｌｍＧｒｏｗｔｈ作者姓名：王亭力

2、学科、专业：固体力学：２１２０３００７学号指导教师：朱讳国副教授完成日期：２０１５年６月太遠理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献

3、均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：办政卷總七署婊Ｉ６作者签名：？一系力曰期：２ｗｒ年月／￥日大连紅大学硕士学位论文摘要一近年来，纳米薄膜的结构特殊是。纳米膜技术，种有着良好性能的新型薄膜材料一被应用于科学技术的各个领域，改变着人们的传统生产观念。般的薄膜是生长而成的，这是极其复杂的动力学过程，生长过程及其相互作用影响着薄膜的微观结构和性能。计算模拟技术的成熟，在原子尺度上模拟了原子和分子的成膜过程，

4、使得实验中无法直接观察的过程实现可视化。ｉ－本文利用蒙特卡罗法（ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ）构造了单原子Ａｇ、二元金属ＴＡｌ以及多原－Ｓ－子ＴｉｉＮ的薄膜生长模型，从微观角度研究了其三维生长过程Ａ。ｇ薄膜模型为六边形－Ａ－－ｌＴｉＳｉＮ薄膜基底网格，Ｔｉ薄膜和模型为四边形基底网格，并采用周期性边界条件处理边界问题。薄膜生长主要考虑了三个动力学过程，即沉积、扩散和脱附，并利用半经验对势来计算原子的扩散激活能。三个过程相互独立且依据各自的概率发生，但同时扩散和脱附过程又与沉积过程息

5、息相关，通过模拟计算，详细地分析了在薄膜生长初期基底温度和沉积速率对岛过渡形态的影响。模拟结果表明：在薄膜生长过程中，随着基底温度的逐渐升高，岛的数量减少，尺寸增加，薄膜表面渐渐光滑，粗糖度减小。温度的升高加强了原子的扩散能力，使得更多的孤立原子被岛捕获，增加了岛与岛合并的机会。沉积速率决定了粒子的迁移速率，降低沉积速率的模拟结果与升高基底温度相似。沉积速率较小时，粒子有充足的时间进行迁移。温度的升高和沉积速率的降低，使薄膜生长模式发生转变，由岛状生长转化为层状生长。Ａ

6、二Ｔ－Ａ：薄膜三维生长ｇｉｌ多原子关键词；蒙特卡罗模拟；单质薄膜；元金属；Ｔ－－ｉＳｉＮ薄膜－－Ｉ单原子及多原子薄膜生长的蒙特卡罗模型ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏＭｏｄｅｌｏｆＳｉｎｌｅＡｔｏｍａｎｄＰｌｏａｔｏｍＴｈｉｎＦｉｌｍＧｒｏｗｔｈｇｙＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓｔｈｅｎａｎｏｍｅｔｅｒｔｈｉｎｆｉｌｍｈａｓｔｈｅｓｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｉｓａｋｉｎｄｏｆｈａｓａｙ，ｐａｅｏｆｎ

7、ｅｗｔｈＭａ－ｇｏｏｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｆｉｌｍｔｅｒｉａｌｓ．Ｎａｎｏｍｅｍｂｒａｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｐ＇ａｌｉｅｄｉｎｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｗｈｉｃｈｃｈａｎｅｄｅｏｌｅｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｐｇｙ，ｇｐｐｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｃｅｐｔ．Ｔｈｅｔｈｉｎｆｉｌｍｇｒｏｗｔｈｉｓａｃｏｍｐｌｅｘｋｉｎｅｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｇｒｏ

8、ｗｔｈｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｔｓｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎｆｉｌｍｓ．Ｕｓｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｔｔｅｃｔｔｔｅ－ｏｃｅｔｓａｎｄｍｏｎｔｅｉｍｕｌａｉｏｎｈｎｏｌｏｇｙｏｓｉｍｕｌａｅｈｆｉｌｍｆｏｒｍｉｎｒｓｓｏｆａｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓｈｇｐａｔｏｍｃｓｃａｅｔｃａｎｎｏｅｒｅｃｔｏｂｎｔｈｅｅｘｅ