薄膜付着強度の向上策への分子動力学アプローチ

提高薄膜粘附强度的分子动力学方法

• 批准号: 08750096
• 负责人: 萱場 智雄
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750096/
• 关键词: 薄膜; 核発生; ダイヤモンド; シリコン; 付着; 電子デバイス; CVD; 分子動力学

ダイヤモンド薄膜においては,基板と薄膜は蒸着の初期に核が発生した点でのみ接していることが従来から確認されている。このため薄膜生成にあたっては,薄膜の核すなわち悪発生密度を増加させることが重要となる。ここでは薄膜付着強度の向上策への分子動力学アプローチとして,原子レベルからの核成長モデルを開発し,ダイヤモンド薄膜形成過程における核成長の三次元微視的メカニズムの解明を目的としたコンピュータシミュレーションを実施をした。得られた実績を要約して以下に示す。1.薄膜形成に及ぼす基板傷つけ処理の影響を解明することを目的として,傷つけ処理を施したシリコン基板と反応ガスからなる核成長三次元モデルを考案し,シリコン基板上に発生および成長するダイヤモンド核を対象とした数値シミュレーションを行った。同モデルにおいては,原子間相互作用を表すものとして経験的な2体間ポテンシャルであるMorseポテンシャルを用いた。その結果,核成長過程を数値的に明らかにした。2.薄膜-基板間の付着強度を数値的に求める場合等においては,上記のような経験的な原子間ポテンシャルではなく,より正確に現実の物理体系を記述したポテンシャルを用いることが求められる。そこで量子力学に基づく原子間ポテンシャルを用いる分子動力学法(第一原理分子動力学法)のダイヤモンド薄膜への適用を念頭に,多数の文献を調査・検討することにより同分子動力学法への理解を深めた。その結果,密度汎関数法に基づくCar-Parrinello法が特に有効であることがわかった。

In the early stage of evaporation, the core of the substrate and the thin film is formed. The growth of thin films is important because the density of thin films increases. The molecular dynamics of the upward adjustment of the film deposition strength and the development of the nuclear growth process of the atomic transition are discussed. The three-dimensional Weishi app of the nuclear growth process in the film formation process is discussed. The following is a summary of the results achieved. 1. In order to understand the impact of thin film formation and substrate damage treatment, we have studied the three-dimensional nuclear growth model of silicon substrates and anti-silicon substrates for damage treatment, and carried out digital simulation of the development and growth of silicon substrate cores. In the same way, the interaction between atoms can be described as a two-body interaction. As a result, the nuclear growth process has a number of bright lights. 2. For example, if a film is deposited on a substrate, it may be deposited on the substrate. If a film is deposited on a substrate, it may be deposited on the substrate. The application of molecular dynamics method (first-principles molecular dynamics method) in the field of quantum mechanics and the application of thin film theory have been investigated and discussed in most literatures. As a result, the density pan-correlation method is based on Car-Parrinello method.