Молекулярно-динамическое моделирование процесса роста наноструктур из атомного пучка

• Автор: Пушкарь, Максим Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Глава 1. Эпитаксиальная и тонкопленочная технологии в
современной микроэлектронике
1.1. Эпитаксия и эпитаксиальные технологии
1.2. Молекулярно-лучевая эпитаксия
1.3. Тонкопленочная технология
1.4. Формирование наноструктур методом МЛЭ и перспективы их применения
1.5. Молекулярно-динамическое моделирование эпитаксиальных
процессов
Заключение
Глава 2. Алгоритм и программа молекулярно-динамического моделирования процесса роста наноструктур из атомного пучка
2.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия как частный случай процессов взаимодействия пучков материальных частиц с твердыми поверхностями
2.2. Метод изотермической молекулярной динамики
2.3. Учет поля твердой поверхности
2.4. Алгоритм программы для молекулярно-динамического моделирования роста наноструктур из атомного пучка
2.5. О программе моделирования
Глава 3. Результаты молекулярно-динамического моделирования
процессов взаимодействия атомных пучков с твердыми
поверхностями

3.1. Исследование роли основных параметров системы «леннард-джонсовский атомный пучок-леннард-джонсовская подложка» на структурные и морфологические характеристики островков
3.1.1. Роль энергии пучка
3.1.2. Влияние дискретной структуры подложки
3.1.3. Влияние температуры подложки
3.1.4. Роль энергетического параметра подложки
3.1.5. Влияние диаметра атомного пучка
3.1.6. О влиянии количества атомов, испущенных за один импульс
3.2. Молекулярно-динамическое моделирование процесса роста германиевых островков на поверхности монокристаллического кремния с использованием специфических многочастичных потенциалов межатомного взаимодействия
3.2.1. Потенциал Стиллинджера-Вебера
3.2.2. Потенциал Терсоффа
3.3. Сравнение структур, полученных методом эпитаксиального роста и кристаллизации нанокапель в силовом поле твердой ‘ поверхности
Заключение
Основные результаты и выводы
Список литературы

Исторически возникновение и развитие микроэлектроники было подготовлено бурным ходом научно-технической революции, давшей жизнь промышленной кибернетике, вычислительной технике, радиоэлектронике и потребовавшей тотальной миниатюризации всей элементной базы. Развитие микроэлектроники идет настолько стремительно, что технологические процессы и соответствующее технологическое оборудование быстро устаревают. Важнейшие процессы, используемые в технологии микроэлектроники - нанесение пленок и эпитаксиальных слоев [1-3].
Одной из главных задач технологии микроэлектроники является создание в минимальном объеме (твердого тела или на его поверхности) максимального количества строго определенных областей с заданным составом и структурой (а, следовательно, и свойствами), способных выполнять определенные функции элементов или эквивалентов элементов электронных схем. Такие объекты должны обладать высокой стабильностью преобразования информации, малым расходом энергии и высокой надежностью многократного повторения всех процессов.
Целесообразно провести классификацию физико-химических процессов технологии микроэлектроники, которая позволила бы объединить их в классы и группы, а также найти соответствующую подчиненность и взаимосвязь между отдельными группами и процессами. В основу классификации могут быть положены различные принципы: геометрический, структурный и физикохимический [4-6]. Прежде всего, все физико-химические процессы технологии микроэлектроники можно разделить на три класса по характеру протекания:
• процессы нанесения вещества в виде слоев и пленок на поверхность твердой фазы-подложки. Под термином «подложка» следует понимать в более широком смысле твердую фазу (монокристаллическую, поликристаллическую или стеклообразную), на которую не только

5 я я я я
V63 г я

и» р
я я

} ы
г я яз о ш

) и
Рис. 10. Блок-схема алгоритма моделирования