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核の発生を決定するパラメータの導出と薄膜付着強度の向上

确定成核参数的推导和薄膜粘附强度的提高

基本信息

批准号：
09750093
负责人：
萱場智雄
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

核の発生を決定するパラメータの導出と薄膜付着強度の向上を目的として,CVD法によるシリコン基板上へのダイヤモンド薄膜形成過程を対象とした分子動力学シミュレーションを行った。研究の進展にともない,当初の目的であった核発生パラメータというマクロな物理量を越えて,遥かにミクロな視点より,薄膜付着強度向上への指針となる核発生機構を明らかにすることができた。具体的には,シリコン基板上の点欠陥,高ひずみアモルファス領域,および同領域が相転移した体心立方(bcc)構造の領域からの核発生機構を把握した。得られた実績を要約して以下に示す。1. ダイヤモンド核発生開始の基本的な素過程を量子力学に基づいた動力学により明らかにすることを目的として,1個の炭素原子に注目した第一原理分子動力学シミュレーションを行い,点欠陥からの核発生機構を解析した。2. 高ひずみ状態にあるアモルファス構造のシリコン基板を対象とした核発生機構把握の分子動力学シミュレーションを行い,反応ガス中の炭素原子が基板内部に侵入し,基板がシリコンカーバイドとなることを示した。すなわち,ダイヤモンド薄膜-シリコン基板の中間層としてのシリコンカーバイド形成プロセスの一つを,基板表面のアモルファス領域に注目することにより明らかにした。3. 高ひずみ状態のアモルファス構造のシリコン基板が相転移した,bcc構造のシリコン基板を対象とした核発生機構把握の分子動力学シミュレーションを行い,2.と同様に,基板がシリコンカーバイドとなることを示した。

The process of nuclear evolution is determined by molecular dynamics and the film deposition strength is determined by CVD. The progress of the research is aimed at the physical quantity of the nuclear generation mechanism. The physical quantity of the nuclear generation mechanism depends on the strength of the film. Specifically, the dots on the substrate are not clear, and the nuclear generation mechanism is grasped in the same field as the phase shift of the body-centered cubic (bcc) structure. The following is a summary of the results achieved. 1. The basic elementary process of nuclear development is analyzed in quantum mechanics, and the first principle molecular dynamics of carbon atom is analyzed in quantum mechanics. 2. The carbon atoms in the high temperature structure penetrate into the interior of the substrate, and the substrate is exposed to the molecular dynamics of the nuclear mechanism. The interlayer of the thin film substrate is formed into a thin film layer, and the thin film layer on the substrate surface is formed into a thin film layer. 3. The high temperature structure of the substrate is phase shifted, the bcc structure of the substrate is phase shifted, and the molecular dynamics of the nuclear development mechanism is controlled. 2. The substrate is phase shifted.