权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

大規模分子動力学計算によるシリコン熱酸化過程の研究

利用大规模分子动力学计算研究硅热氧化过程

基本信息

批准号：
00J05547
负责人：
渡邉孝信
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、これまで開発した手法を総動員し、Si結晶表面の酸化が1原子層毎に進行する現象、および酸化膜に残る周期構造の実体を解明した。また、本研究で最大の目標であった、O_2分子を扱える新Si, O系用ポテンシャル(ダイナミックボンドポテンシャル)も完成させた。Si酸化膜に関する2つの大きな謎の解明、全く新しい分子動力学手法の発案など、計画当初の目標を大きく上回る成果を挙げることができた。以下、主要な実績について概要を述べる。(1)1原子層毎酸化の機構解明当初遠距離クーロン相互作用に注目し、Particle Mesh Ewald法をプログラムに実装して計算したが、1原子層毎酸化は再現できなかった。歪エネルギー、中間酸化状態のSi原子の化学ポテンシャルでも説明できないことがわかり、研究は一時暗礁に乗り上げた。そこで、SiO_2/Si界面で2次元の島状酸化領域が出現するという従来の定説を今一度見直したところ、酸化種がランダムに拡散して界面のSiを酸化する、という描像で1原子層毎酸化が再現できることを発見した。(2)熱酸化膜からのX線回折パターンの再現酸化膜厚10nmという巨大酸化膜模型を作成し、熱酸化膜のX線回折パターンの再現に世界で初めて成功した。酸化膜は単なるアモルファスではなく、元のSi結晶に由来する秩序を残していることが本研究で明らかとなった。(3)ダイナミックボンドポテンシャルの完成結合相手を決定する要素自体の運動を記述する全く新しいラグランジュ関数を考案し、O_2分子の取り扱いを可能にした。極座標系とデカルト座標系が混在する複雑な式となったが、指導教授である北田教授から学んだ数学を活かして、運動方程式・内部ストレステンソルを正確に求め、この系の分子動力学計算を実現した。温度制御、圧力制御法を併用した場合でもハミルトニアンが保存することを確認した。

This year, we are going to start the operation of manual operation, the acidizing of the surface of the Si crystal and the formation of the residual phase of the acidizing film. In this study, the largest objective of this study is to complete the new Si with the molecular weight of OL2, and the O system has completed it with the help of molecular biology. The acidizing film of Si has been fully developed in terms of molecular dynamics, molecular dynamics, and the results of the project. The following is a summary of the main topics. The main results are as follows: (1) 1 the atomic acidizing mechanism explains that the interaction between the two atoms is noticeable, the Particle Mesh Ewald method is used to calculate the temperature, and the acidizing mechanism of 1 atom is used. In the process of acidizing, the Si atom was acidified and the chemical system was used to determine the temperature and temperature. In the field of two-dimensional acidizing in the interface of Si and SiO_2/Si, the field of acidizing is used to determine that the interface of acidizing, acidizing and acidizing. (2) the acidizing film has a thickness of acidizing film and a huge acidizing film model. (2) the acidizing film has been refolded on the X line. (2) the acidizing film has been refolded on the X line. The acidizing film thickness 10nm has made a huge acidizing film model, and the acidizing film has been folded back on X line. The acidizing film is characterized by high temperature, high temperature, (3) it is necessary to determine the factors of self-determination in combination with each other. (3) it is necessary to determine the factors of self-determination. (3) it is necessary to determine the factors of self-determination. (3) it is necessary to determine the factors of self-determination. (3) it is necessary to determine the factors of self-determination in combination with the completion of the experiment. The title of the seat is mixed in the complex model, instructed the professor to teach Professor Bei Tian to study mathematics, to correct the calculation of mathematics in the kinetic equation, and to calculate the molecular dynamics of the equation. Temperature control, force control, make sure that the temperature is controlled by temperature control, force control, and so on.