Atomistische Simulation der Selbstorganisation bei der Ionenstrahlerosion

离子束腐蚀自组织的原子模拟

• 批准号: 47714725
• 负责人: Dr. Karl-Heinz Heinig
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/47714725?language=en
• 关键词: Atomistische; Simulation; der; Selbstorganisation; bei

Die dominierenden Mechanismen der Musterbildung durch Ionenerosion von Oberflächen elementarer Halbleiter sollen durch physikalische Modellierungen und atomistische Computersimulationen aufgeklärt werden. Die millionenfache Berechnung atomistischer Stoßkaskaden und der nachfolgenden atomaren Relaxationen erfolgt auf experimentellen Raum- und Zeitskalen, wobei erstmalig die in unserem Vorgängerprojekt P2 entwickelte TRIMkMC-Methode umfassend zum Einsatz kommen soll. Basierend auf den Ergebnissen der Forschergruppe in den alten Teilprojekten P2-P5 werden die theoretischen Untersuchungen auf 3 Probleme fokussiert, die jeweils im Sinne eines Multiskalenansatzes gemeinsam mit den anderen theoretischen Projekten P1 und P10 eine Aufklärung erfahren sollen: 1) Glättende Wirkung ionenstrahl-induzierter hangabwärts gerichteter MasseströmeDie glättende Wirkung der Ionen bei nahezu senkrechtem Einfall wurde wegen der Musterbildungs-katalysierenden Wirkung kleinster Metallkontaminationen in der ersten Förderperiode erst spät erkannt und deshalb unzureichend untersucht. Bei kleinen Ionenenergien bilden sich asymmetrische Einschlagkrater mit hangabwärts erhöhtem Masseauswurf, welche in P10 berechnet und in vorliegendem Projekt P2 als Eingangsdaten für kinetische Monte-Carlo (kMC) Simulationen verwendet werden. Für höhere Ionenenergien führt die asymmetrische Rückstoßatom- und Leerstellenverteilung zu einem Massestrom mit Glättungswirkung, was mit dem neuen TRIMkMC-Simulationsprogramm untersucht werden soll.2) Musterbildungs-katalysierende Wirkung kleinster MetallkonzentrationenDer katalytische Mechanismus der Metallatom-gestützten Oberflächenstrukturierung wird in P3-P5 experimentell untersucht und soll in P2 durch Modellierung und atomistische Multikomponenten-TRIMkMC-Computersimulationen aufgeklärt werden. Die TRIMkMC-Methode erlaubt die Beschreibung der Phasenbildung/-separation von Metall/Silicid/Halbleiter und deren Rückkopplung auf die Ionenstrahlerosion. In Zusammenarbeit mit P4 sollen die Muster- und SiOx- bzw. SiNx-Phasenbildung bei der Erosion mit O+- und N+-Ionen mit der TRIMkMC-Methode untersucht werden.3) Ge-Oberflächenmuster mit superschweren ClusterionenDie neuen Phänomene der ausgeprägten Ge-Oberflächenmuster mit superschweren Bi3-Clusterionen in P9 sollen modelliert und simuliert werden. Das Musterbildungsmodell basierend auf kleinsten kurzzeitigen Ge-Schmelzen mit 5%iger Volumenänderung und Bi-Segregation wird ausgebaut, ein Simulationsprogramm wird entwickelt und mit Teilprojekt P9 überprüft.

通过物理模型和原子计算机模拟，可以确定Oberflächen elementarer Halbleiter通过电离产生的主要培养机制。百万计的原子能工作人员在空间和时间上进行了实验，首先在一个Vorgängerprojekt P2中使用了TRIMkMC方法，从而解决了一个问题。基于研究小组在P2-P5阿尔滕并行工程中的认知，韦尔登对3个问题进行了理论研究，在Sinne中的宝石是一种多尺度的复杂系统，它与P1和P10的理论研究项目有着密切的联系：1）Glättende Wirkung ionenstrahl-induzierter hangabwärts gerichteter Masseströme katalysierenden Wirkung kleinster Metallkontaminationen in der ersten Förderperiode erst spät erkannt und deshalb unzureichend untersucht.在P10和P2项目中，小离子能量产生的非对称性是蒙特-卡罗（kMC）模拟韦尔登的运动学数据。Für höhere Ionenergien führt die asymetrische Rückstoßatom- und Leerstellenvertelung zu einem Massestrom mit Glättungswirkung，是通过新的TRIMkMC仿真程序来解决韦尔登问题的。2）培养-能力培养在P3-P5实验中，通过模型研究了P2中金属原子吸收的催化机理erung und atomistische Multikomponenten-TRIMkMC-Computersimulationen aufgeklärt韦尔登. TRIMkMC方法用于金属/硅化物/半导体的相分离和离子辐射腐蚀的Rückkopplung。在与P4一起工作时，必须使用Muster-和SiOx- bzw。采用TRIMkMC方法研究了O ~+-和N ~+-离子对SiNx相的侵蚀作用。3）采用超晶格的Ge-Oberflächenmuseum研究了P9中采用超晶格Bi ~（3+）-韦尔登研究的新现象。这一基于5%容积率和双隔离的小规模的Ge-Schmelzen混合模型将被设计，一个仿真程序将被开发并使用Teilprojekt P9。