Моделирование начального этапа процесса роста нановискеров на активированной подложке

Моделирование начального этапа процесса роста нановискеров на активированной подложке

Автор: Северюхин, Александр Валерьевич

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2010

Место защиты: Ижевск

Количество страниц: 125 с. ил.

Артикул: 4892072

Автор: Северюхин, Александр Валерьевич

Стоимость: 250 руб.

Моделирование начального этапа процесса роста нановискеров на активированной подложке  Моделирование начального этапа процесса роста нановискеров на активированной подложке 

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ И РОСТА НАНОВИСКЕРОВ
1.1. Математическая модель
1.2. Схемы численного моделирования.
1.3. Вычисление термодинамических параметров моделируемом системы
1.3.1. Термостаты.
1.3.2. Баростаты
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОДЕ Л ИРОВ АНИЯ ПРОЦЕССА РОСТА НАНОВИСКЕРОВ БИАИ
2.1. Структура программного комплексал.
2.2. Блок подготовки начальных данных.
2.3. Вычислительный модуль
2.4. Модули визуализации и анализа результатов
2.5. Тестовые расчеты.
2.6. Анализ устойчивости, точности и сходимости расчетов
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. НАЧАЛЬНЫЙ Э1АП МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НАНОВИСКЕРОВ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ
3.1. Постановка задачи
3.2. Приложение сил к атомам системы
3.3. Связь вводимой силы с феноменологическими моделями.
3.4. Временносиловая аналогия для определения диапазона значений
прикладываемых к атомам системы сил.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОСОБЕННОСТЕЙ СТРОЕНИЯ НАНОВИСКЕРОВ
4.1. Зависимость морфологии нановискеров от величины силы
прикладываемой к атомам системы
4.2. Особенности роста нановискеров
4.3. Сравнение результатов моделирования процессов формирования
нановискеров с опытными данными.
4.4. Кристаллографическая структура нановискера.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Кристаллографическая структура нановискера. Лг^радиус. А/ - величина расчетного шага по времени. Актуальность темы. Нитевидные нанокристаллы, или нановискеры (НВ), характеризуются поперечным размером D (до 0 нм) и длиной Ь, на порядок и более превосходящей поперечный размер. Исследование свойств нановискеров показало, что их свойства связаны с большим отношением длины кристалла к его диаметру. Они обладают необычайно высокой механической прочностью, в сто и даже тысячу раз превосходящей прочность массивных образцов из того же материала и сравнимой с теоретически рассчитываемыми значениями []. Нановискеры имеют большие перспективы применения [, , , ] в микроэлектронных, аналитических, биомедицинских приборах, электронных эмиттерах и микрогазоанализаторах [, ]. На их основе можно создавать полевые транзисторы [3], светоизлучающие устройства (рисунок 1), интегральные схемы, различные виды биосенсоров, наноустройства. Разнообразие применений вертикальных одномерных наноструктур (нановискеров) объясняется их высокой прочностью уникальной кристаллографической структурой и совершенством ростовых технологий. На данный момент нановискеры уже используют в качестве зондов в атомно-силовой микроскопии, в сенсорах и чипах для обнаружения биологических веществ [, , , , 0]. Производство ионных проводников, катодных материалов, твердофазных электролитов, катализаторов, а может и матриц для захоронения радиоактивных отходов, — вот лишь некоторые из возможных сфер применения нитевидных кристаллов нового типа, методика роста которых недавно была разработана на химическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова в лаборатории неорганического материаловедения, возглавляемой академиком Ю. Д. Третьяковым. Полученным нитевидным кристаллам, кроме прочности и гибкости, унаследованной от своих предшественников, прочат уникальные физические свойства, в частности, одномерную суперионную проводимость. Нановискеры полупроводниковых соединений представляют большой интерес с точки зрения формирования вертикальных одномерных наноструктур. Также перспективными являются применения массивов нановискеров в наноэлектронике, нанофотонике и наносенсорах []. Поэтому фундаментальные исследования процессов формирования вертикальных одномерных наноструктур весьма актуальны. Впервые нановискеры диаметром в несколько микрон были получены во второй половине XX века [8]. Они были выращены по механизму «пар-жидкость-кристалл» [, , 7] из паров БЮЦ и Нг на кремниевой поверхности, активированной золотом. Это открытие проложило путь к управляемо^ выращиванию нановискеров: затравив отдельные точки подложки капельками жидкой фазы, стало возможным как вырастить на этих точках нановискеры, так и целенаправленно изучать детали их роста, наблюдать и исследовать кинетику кристаллизации и т. При большом количестве капелек растет «лес» из кристаллических нановискеров, перпендикулярных подложке (рисунок 2). Полусферические образования, видные на вершинах нановискеров, - это закристаллизовавшиеся после завершения кристаллизации капельки жидкого сплава, состав которых определяется фазовой диаграммой кристаллизуемого вещества (в данном случае кремния) и металла-инициатора роста нановискеров (например, золота) [7]. Способы выращивания нановискеров можно разделить на две группы. К первой группе относятся технологии, в которых полупроводниковый материал осаждается из газовой фазы, например химическое газотранспортное осаждение [, , , , ]. Установка для молекулярно-пучковой эпитаксии представлена на рисунке 3. Зачастую нановискеры являются гетероструктурами. Пионером» в области разработки и создания гетроструктур является Нобелевский лауреат, академик Российской академии наук Ж. И. Алферов. Р. Вагнер и У. Эллис в начале -х годов подтвердили важность ряда примесей для образования вискеров, они открыли механизм роста вискера по схеме «пар - жидкость - кристалл». В начале -х годов Е. И. Гиваргизовым и А. А. Черновым в Институте кристаллографии были проведены детальные исследования кинетики роста систем вискеров на подложке.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.246, запросов: 244