分子動力学による金属及び合金の結晶成長機構の研究

利用分子动力学研究金属和合金的晶体生长机制

• 批准号: 04227227
• 负责人: 堂山 昌男
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Teikyo University of Science & Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04227227/
• 关键词: 分子動力学; 金属; 合金; 結晶成長; 結晶成長機構

金属中に打込まれた陽電子の状態は金属試料中の原子空孔、点欠陥などイオン密度の低い格子欠陥に非常に敏感であることが最近明らになってきた。LSI,VLSI,ULSIなど半導体の加工が微細化されるにつれ、結晶の欠陥の制御が非常に重要になってきている。それにもかかわらず、半導体中の点欠陥の状態が余り明らかにされていないまま、電子工業への応用のみが先に進んでしまっている。企業においては明日の研究に追われていて、このような基礎の研究をおろそかにしている。半導体中の結晶欠陥の荷電状態はフェルミ準位により異なるため、金属のようには簡単ではない。n型、p型の半導体のフェルミ準位は温度により変化する。これと同時に各不純物準位を占める電子の占有数も異なる。また、それがために、また陽電子を用いて半導体中の欠陥の荷電状態、濃度を調べることができる。本年度は主としてシリコンの中に結晶欠陥およびドーパントがあり、禁止帯の中にエネルギー準位がある場合、温度によりどのように電子による占有確率が変った場合の各々の準位を占める数を計算し、実験結果と合せた。陽電子は電子の反粒子であるので正に帯電している。半導体中の負に帯電した結晶欠陥があると、陽電子はクーロン相互作用により引っ張られ、その結晶欠陥にトラップ(捕獲)される。しかし、これらを鮮明に研究するのには室温以下の温度が必要である。これは第1に室温以下の温度でフェルミ準位がかなり変化する場合がある。陽電子と結晶欠陥の間の結合エネルギーが小さければ高温ではトラップされても再び逃出して(デトラップ)しまうことによる。本研究では温度及びドーパントの量、欠陥の密度、試料温度を制御することにより欠陥の荷電状態を変え、陽電子を用いて結晶欠陥の状態を非破壊的に決定した。これらの成果は半導体工業への基礎となる。

Metal in に play 込 ま れ た positron の state は の atoms in the metal sample empty hole, point to owe 陥 な ど イ オ ン low density の い grid owe 陥 に very sensitive に で あ る こ と が Ming recently ら に な っ て き た. LSI, VLSI and ULSI な ど の semiconductor processing が ultra-micronization model.the さ れ る に つ れ, crystallization の owe 陥 の suppression が very important に に な っ て き て い る. そ れ に も か か わ ら ず の points, semiconductors owes 陥 の state more than が り Ming ら か に さ れ て い な い ま ま, electronic industrial へ の 応 with の み が に into first ん で し ま っ て い る. Enterprise に お い て は の research に tomorrow after わ れ て い て, こ の よ う な の research を お ろ そ か に し て い る. In semiconductors, <s:1> crystals are deficient in 陥 <s:1> state of charge <e:1> フェ フェ フェ <s:1> the <s:1> level of charge によ <s:1> isomorphic なるため, and metal <s:1> ように <s:1> simple 単で 単で な な な 陥. N-type and p-type <s:1> semiconductors フェ フェ によ によ <s:1> <s:1> potential <s:1> temperature によ transformation する. The number of める electrons occupied by を at the same に impurity level を is different from that of なる. ま た, そ れ が た め に, ま た Yang electronic を い て in semiconductor の owe 陥 の charged state, concentration を べ る こ と が で き る. This year は main と し て シ リ コ ン の に crystals in owe 陥 お よ び ド ー パ ン ト が あ り, banning 帯 の in に エ ネ ル ギ ー quasi a が あ る occasions, temperature に よ り ど の よ う に electronic に よ る possession of probabilistic が - っ の た occasion each 々 の accounted for quasi a を め る を calculation し, be 験 result と せ た. The positron である the electron <s:1> the antiparticle である the で the positive に carries a charge て the る る. Semiconductor の negative に 帯 electric し た crystallization owe 陥 が あ る と, positron は ク ー ロ ン interaction に よ り lead っ zhang ら れ, そ の crystallization owe 陥 に ト ラ ッ プ (captured) さ れ る. The <s:1> に である and <s:1> れらを clearly に study the <s:1> temperature が below room temperature が necessary である. <s:1> れ れ に the first に below room temperature <s:1> temperature でフェ に <s:1> level が な な な change する situation がある. Positron と crystallization owe 陥 の の combination between エ ネ ル ギ ー が small さ け れ ば high-temperature で は ト ラ ッ プ さ れ て も び escape again し て (デ ト ラ ッ プ) し ま う こ と に よ る. This study で は temperature and び ド ー パ ン ト の amount, owe 陥 の density, sample temperature を suppression す る こ と に よ り owe 陥 の charged state を - え, Yang electronic を い て crystallization owe 陥 の state を not broken 壊 に decided し た. Youdaoplaceholder2 れら <s:1> achievements れら semiconductor industry へ <e:1> foundation となる.

项目成果

T.Ucheda,M.Matsui,M.Doyama: "Computer Simulation of Gold Micyoclusters" Trans.MRS-Japan. 9. 58-65 (1992)

T.Ucheda、M.Matsui、M.Doyama：“金微簇的计算机模拟”Trans.MRS-日本。

MASAO DOYAMA: "Compnter Applications to Materials Science and Engineering Eds,S.K.Joshi,C.NR,Rao T.Tsuruta,S.Nagakura in “New Materials"" Spyinger-Verlag, 215-233 (1992)

MASAO DOYAMA：“计算机在材料科学与工程方面的应用，S.K.Joshi、C.NR、Rao T.Tsuruta、S.Nagakura 发表于“新材料”” Spyinger-Verlag，215-233 (1992)

Masao DOYAMA: "Plastic Diformation of Small Crystals" Pruc.Materials Research Society Symposium. 278. 179-184 (1992)

Masao DOYAMA：“小晶体的塑性变形”Pluc.Materials Research Society 研讨会。

M.Doyama,M.Matsui,T.Uchida,H.Matsuoka,T.Hirokawa: "Structural Pluctuations in Argon and Gold Micro clusters" Jonrnal of Non-Crystalline Solids. 150. 429-434 (1992)

M.Doyama、M.Matsui、T.Uchida、H.Matsuoka、T.Hirokawa：“氩和金微团簇中的结构波动”非晶固体杂志。

堂山 昌男: "コンピュータの材料工学への応用の現状と動向" 新素材. 別冊. 9-12 (1992)

Masao Doyama：“计算机在材料工程中的应用现状和趋势”新材料第 9-12 卷。