Molekulardynamische Modellierung und Validierung der Herstellung und der Struktur-Eigenschafts-Korrelationen von SiC/SiN-Nanolaminaten

SiC/SiN 纳米层压材料的制备和结构-性能相关性的分子动力学建模和验证

基本信息

项目摘要

In der ersten Förderperiode dieses Projektes wurden dünne Ein-, Zwei- und Viellagenschichten aus SiC und SiN auf Si durch Magnetronzerstäuben (Sputtern) von keramischen Targets abgeschieden und umfassend von der Mikro- bis zur Nanometerskala charakterisiert. Parallel zu den Experimenten wurden der Zerstäubungsprozess an den Targets mittels Molekulardynamik (MD) sowie erstmals die Abscheidung kristalliner SiC- und SiN-Schichten auf Si-Substraten atomistisch simuliert. Um das heuristische Stadium der Beschichtungsentwicklung zu verlassen, werden zur gezielten Herstellung verbesserter Beschichtungen die MD-Simulationen unter Einbeziehung von Werkstoffgradienten und Modifizierung der Eigenspannungszustände in den Grenzflächen durch Variation des Ionenbeschusses während des Schichtwachstums mit experimenteller Validierung eng verzahnt. Im Fortsetzungsantrag werden weitere parallele Arbeiten auf experimenteller und Simulationsseite zur Vertiefung der Kenntnisse über die mechanischen Eigenschaften von Viellagenschichten vor-geschlagen. Dazu sollen zum einen an SiC- und SiN-Einlagenschichten sowie an SiC/SiN-Viellagenschichten mit unterschiedlicher Lagendicke mit und ohne modifizierte Grenzflächen Nanoindentierungsexperimente mit einer Diamantspitze zur Bestimmung von Härte und elastischem Modul rechnerisch nachvollzogen und die Berechnungsergebnisse durch geeignete Anpassungen der Modelle an die realen Bedingungen bis zur Übereinstimmung mit den Messungen abgeglichen werden. Zum anderen soll mit Hilfe von Simulationen gezielt die Rissausbreitung in SiC/SiN-Nanolaminaten untersucht und mit entsprechenden Experimenten verglichen werden.
在德尔斯滕Förderperide Dieses项目Wurden dünne Ein-,Zwei-und Viellagenschichten Aus SIC and Sin auf si endch Magnetronzerstäuben(Sputtern)von keramischen目标abgeschieden and umfassend von der Mikro-bis zur Nanometerskala charakterisiert。并行zu den实验Wurden der Zerstäubungsprozess an den Target mittels Molekulardynik(MD)Sowie erstmals die abscheidung kristalliner ic-and Sin-Schichten auf Si-Substrten ame istisch imimiert.这是一种启发式的体育场,不是所有的语言都是这样的,而是一种新的语言形式,它是一种新的语言形式,是一种新的语言形式,是一种新的形式。我是一个很好的实验者和模仿者,这是一种很好的实验和模拟的方法。在此基础上,我们设计并实现了一种新的纳米技术,并在此基础上实现了一种新的技术。在碳化硅/纳米碳化硅纳米材料的基础上,我们进行了大量的实验。

项目成果

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