江西省自然科学基金(0350011)
- 作品数：3 被引量：33H指数：3
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- 面心立方晶体外延膜沉积生长中失配位错的结构与形成过程被引量：21
- 2006年
- 用分子动力学方法对5%负失配条件下面心立方晶体铝薄膜的原子沉积外延生长进行了三维模拟.铝原子间的相互作用采用嵌入原子法(EAM)多体势计算.模拟结果再现了失配位错的形成现象.分析表明,失配位错在形成之初即呈现为Shockley扩展位错,即由两个伯格斯矢量为〈211〉/6的部分位错和其间的堆垛层错组成,两个部分位错的间距、即层错宽度为1·8nm,与理论计算结果一致;外延晶体薄膜沉积生长中,位错对会发生滑移,但其间距保持稳定.进一步观察发现,该扩展位错产生于一种类似于“局部熔融-重结晶”的表层局部无序紊乱-有序化过程;而这种表层局部紊乱或熔融则起自于失配应力作用下表层挤出四面体的形成,这种挤出四面体在大多数情况下可由原子间相互作用拉回,其消长呈统计涨落,而在个别情况下则发展成为局部紊乱区,成为其后位错形成的核心.
- 周耐根周浪杜丹旭
- 关键词：失配位错分子动力学铝
- 外延生长薄膜中失配位错形成条件的分子动力学模拟研究被引量：25
- 2005年
- 运用分子动力学方法对负失配条件下的外延铝簿膜中失配位错的形成进行了模拟研究.所采用的原子间相互作用势为嵌入原子法(EAM)多体势.模拟结果显示:在500K下长时间静态弛豫,表面和内部结构完整的外延膜在9—80原子层厚度范围内(约为其热力学临界厚度的3—40倍)均不形成失配位错,而在薄膜表面预置一个单原子层厚、三个原子直径大小的凸台或凹坑时,失配位错则能够在15个原子层厚的外延膜上迅速形成:在动态沉积生长条件下,表面自然形成凹凸,初始厚度为9个原子层厚的外延膜在沉积生长中迅速形成失配位错.在三种条件下,所形成的位错均为伯格斯矢量与失配方向平行的全刃位错.分析发现:在压应力作用下,表面微凸台诱发了其侧薄膜内部原子的挤出,造成位错形核;而表面微凹坑则直接因压应力作用形成了一个表面半位错环核.
- 周耐根周浪
- 关键词：失配位错原子间相互作用势分子动力学方法嵌入原子法外延膜位错环
- 失配性质对面心立方外延晶体失配位错结构及其形核机制的影响被引量：4
- 2006年
- 运用三维分子动力学方法模拟了外延铝薄膜晶体中失配位错的形成过程。结果显示：失配度为fx=4％时，位错是通过薄膜表层原子的相对滑移来形核，形成一个伯格斯矢量为1／2[101]的刃型位错，该位错形成后会迅速向界面滑移，并稳定在离界面1～2个原子层上不动，同时在薄膜表面留下一个台阶。而失配度为fx=4％时，位错形核是通过挤出一个四面体构型的原子团开始，形成一个伯格斯矢量为1／2[110]的刃型位错，该位错只能平行于界面滑移，位错稳定后离界面的距离比正失配度时的距离和热力学临界厚度都要大。
- 周耐根周浪
- 关键词：位错失配分子动力学模拟薄膜晶体
