低能si與si0012215;1重構(gòu)表面相互作用過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)模擬

1、貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文低能Si與Si（001）2×1重構(gòu)表面相互作用過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)模擬姓名：朱林山申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：謝泉;茍富均20070501A b s t r a e tA b s t r a c tI n t h i s t h e s i s ，w ea i m t o p r e s e n tad e t a i l s t u d yo nt h e i n t e r a c

2、 t i o nb e t w e e n l o wk i n e t i ce n e r g yi n c i d e n tS ia t o m sa n dt h es i ( 0 0 Ds u r f a c eb yt h em o l e c u l a rd y n a m i c s( M D ) m e t h o d u s i n g t h e T e r s o f f p o t e n t i a l

3、．T h e t h e s i sc o n s i s t so f s i xc h a p t e r s ．I nc h a p t e rI ，w e p r e s e n ta b r i e f r e v i e w o f t h et h i n f i l m g r o w t h t h e o r y , t h e m e t h o do ft h e f i l m r e s e a r c h

4、，a n ds u m m a r i z e s o m ei m p o r t a n tr e s u l t so f t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e ni n c i d e n ta t o m sa n dt h es u r f a c e ．Ab r i e fi n t r o d u c t i o nt ot h e m o l e c u l a rd y n a

5、m i c s m e t h o da n d s o m e k e y s k i l l sf o rt h es i m u l a t i o nC a n b e f o u n di n c h a p t e rI I ．I nc h a p t e r1 1 1 ，t h e2 ×1 r e c o n s t r u c t i o na n dt h er e l a x a t i o nt o w

6、a r db u l ko f t h e S i ( 0 0 1 ) s u r f a c e C a n b eo b s e r v e d ．T h ep r o c e s s o f t h e r e c o n s t r u c t i o na n d t h er e l a x a t i o nC a n c o m p l e t ew i t h i n5 n sa t3 0 0 l ( ，a n dt

7、h ep r o c e s sa r ea c c e l e r a t e dw i t h t h et e m p e r a t u r e i n c r e a s i n g ．I nc h a p t e rI V , w e s i m u l a t e d t h e i n t e r a c t i o n b e t w e e nab o m b a r d i n g S i a t o mw i t

8、 h O ．0 3 e V k i n e t i c e n e r g y a n dt h e s u b s t r a t es u r f a c e ( b o t hr e c o n s t r u c t e da n du n r e c o n s t r u c t e d ) ．T h er e s u l t s s h o wt h a t t h ei n t e r a c t i o nc a l

9、l r e a c tc o m p l e t e l y i na f e w p i c e s e c o n d s ．T h e m a x b i n d i n g e n e r g y o f a n a d a t o mt oS i ( 0 0 1 ) 2 x Ir e c o n s t r u c t e ds u r f a c ei sa b o u t2 ．9 9 e V w h i l e t ot

10、h eS i ( 0 0 1 ) u n r e c o n s t r u c t e ds u r f a c ei s2 ．4 4 e V ．F o r t h eS i ( 0 0 1 ) 2 ×1 r e c o n s t r u c t e ds u r f a c e , w ef i n dt h a t ：as i n g l e ．O ．0 3 e Vi n c i d e n tS i a t o m

11、i sa b l e t oo p e na s u r f a c ed i m e r i nd o z e n so f f e m t o s e c o n d sa f t e rt h ei n t e r a c t i o nt a k i n g p l a c e f r o mp o s i t i o n5 o rp o s i t i o n6 ，w h i l e t h ea t o m b o m b

12、a r d e d f r o mp o s i t i o n1 ，2 ，3 ，4c a nn o t ．I nc h a p t e rV W e s i m u l a t e d a d e p o s i t i o n p r o c e s sa b o u t6 4i n c i d e n tS ia t o m so nt h eS i ( 0 0 1 1 2 x 1r e c o n s t r u c t e d

13、s u r f a c e ．T h er e s u l t s s h o w t h a t ：t h e d e p o s i t i o n o f t h e l o wk i n e t i c e n e r g y i n c i d e n t a t o m s 0 1 1 t h e S i ( 0 0 1 ) 2x 1r e c o n s t r u c t e ds u r f a c ei s ac o

14、 m p l i c a t e dp r o c e s s ．W e f i n dt h a tt h em o r p h o l o g yo ft h ed e p o s i t e da t o m si sm o r e r e g u l a ra n d t h er o u g h n e s so f t h en e w g r o w t hl a y e ri s l o w e rw i t ht h

15、es u b s t r a t et e m p e r a t u r e i n c r e a s i n g ．T h e m o r p h o l o g y o f t h e n e w g r o w t hl a y e r i sm o r er e g u l a r w i t ht h ei n i t i a l i n c i d e n tk i n e t i c e n e r g yi n c

16、r e a s i n g ．B u ti ft h e k i n e t i ce n e r g yi s t o o l a r g e ( > 3 e V ) ，t h e i n c i d e n ta t o m sc a nd e s t r o yt h ea r r a n g e m e n to ft h es u b s t r a t es u r f a c ea t o m sw h i c hi

17、 s h a r m f u lt o t h e f i l m g r o w t h ．T h es i t e e x c h a n g e sb e t w e e nb o m b a r d i n ga t o m sa n dt h es u b s t r a t ea t o m sa r ea l s oo b s e r v e d ．F i n a l l y , w es u m m a r i z e

18、a l lc o n c l u s i o n si nc h a p t e r V I ．K e y w o r d s ：M o l e c u l a r D y n a m i c s m e t h o d ；T e r s o f f p o t e n t i a l ；S i ( 0 0 1 ) 2 ×1r e c o n s t r u c t e d s u r f a c e ；D i m e rI