Теоретическое исследование электронной и пространственной структуры наклонных межзеренных границ в кристаллическом кремнии

• Автор: Лазебных, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Методы вычислительной химии

1.1 Молекулярная механика

1.2 Оптимизация геометрии сложных структур

1.2.1 Методы поиска локального минимума

1.2.2 Генетический алгоритм

1.3 Методы функционала плотности

1.3.1 Теорема Кона

1.3.2 Уравнения Кона-Шэма

1.3.3 Свойства обменного и корреляционного функционалов

1.3.4 Локальное приближение
1.3.5 Гибридные функционалы. Функционал ВЗЬУР
1.4 Метод псевдопотенциала
1.4.1 Общая теория построения псевдопотенциала
1.4.2 Критерии выбора псевдопотенциала
2 Строение наклонных межзеренных границ.
2.1 Постановка задачи
2.2 Классификация межзеренных границ
2.2.1 Дислокационная модель
2.2.2 Модель структурной единицы
2.3 Теоретическое исследование межзеренных границ
2.4 Выводы

3 Сегрегация точечных дефектов на межзеренных границах.
3.1 Обзор экспериментальных данных
3.2 Методика
3.3 Нейтральная вакансия
3.4 Примеси атомов углерода, фосфора и бора
3.5 Выводы
4 Корреляция локальной структуры межзеренных границ и энергии сегрегации.
4.1 Параметры локальной деформации
4.2 Корреляция энергии сегрегации дефектов с параметрами 7д, 772, щ

4.3 Выводы
Заключение.
Список иллюстраций
Список таблиц
Литература

Используемые сокращения
ФЭП фотоэлектрический преобразователь
ГА генетический алгоритм
МД молекулярная динамика
КШ Кона-Шэма (уравнения, орбитали или потенциал)
КВ конфигурационное взаимодействие
АО атомная орбиталь
МО молекулярная орбиталь
DFT density-functional theory метод функционала плотности
GGA generalised gradient approximation - обощенное градиентное приближе-

МЗГ межзеренная граница
РСУ решетка совподающих узлов
au атомная единица
CVD chemical vapor deposition - метод химического осаждения из газовой

MOSFET metal-oxid-semiconducter field effect transistor - полевой транзистор метал-оксид-полупроводник 3D АР three dimension atomic probe 3 мерное атомное зондирование с помо-
щью лазера
APT atomic probe tomography - атомная зондовая томография
EBIC electron beam indiced current - ток, возбужденный пучком электроннов
LBIC light beam indiced current - ток, возбужденный пучком света

градиент берется по в = г — г-2. В таком виде эта формула представляет собой неявный функционал плотности, т.к. Р2Г может быть легко построена из орбита-лей Кона-Шэма, а они сами определяются плотностью.
Ли, Янгу и Парру [29] удалось трансформировать эту формулу в явный функционал плотности, что сильно облегчило ее применение в расчетах с помощью ОКТ. Для этого, во-первых, надо использовать выражение (1.27) для двухчастичной плотности через одночастичную при Л = 0. Тогда входящий в эту формулу лапласиан р%р запишется как
Здесь 1яИг) представляет собой плотность Хартри-Фоковской кинетической энергии и выражается через одночастичную матрицу плотности. Ее можно приближенно выразить через плотность. В нулевом приближении она совпадает с кинетической энергии Томаса-Ферми
В итоге, корреляционный функционал 15УР для случая замкнутых оболочек выглядит следующим образом:
где введены обозначения
1тя(г) — Срр5^(г), Ср — ^(З?г2)2//
а с точностью до второго порядка
tнFІ.r) = Ьт р{г) + ^Мг) + 2р{г)