Entwicklung atomarer Wechselwirkungsmodelle zur Simulation der mechanischen Eigenschaften von Silizium und diamantartigem Kohlenstoff

点击翻译按钮获取中文摘要

Existierende empirische Wechselwirkungsmodelle für Halbleiterkristalle wie Silizium versagen bislang alle bei der Anwendung auf mechanische Fragestellungen wie der Untersuchung von Rissfortschrittsprozessen oder Versetzungserzeugung. Im Rahmen der in diesem Antrag dargelegten Untersuchungen sollen in Zusammenarbeit mit Professor Shibutani (Osaka, Japan) verbesserte Wechselwirkungsmodelle für die Beschreibung von Silizium und Kohlenstoff in mechanisch hochbelasteten Situationen entwickelt werden. Die Modelle werden an eine vereinfachte Tight-BindingBeschreibung angelehnt. Wichtig hierfür ist zunächst der Aufbau einer geeigneten Datenbasis aus selbstkonsistenten quantenmechanischen Berechnungen und hernach die Überprüfung der Wechselwirkungsmodelle in einfachen Geometrien. Zuletzt sollen diese neuen Modelle zur Untersuchung des Versagensverhaltens von (nanokristallinen) diamantartigen Kohlenstoffschichten sowie von Rissfortschrittsprozessen in Silizium eingesetzt werden.