Формирование дискретных и компактных нанокристаллических структур при вакуумной конденсации из одно- и двухкомпонентной паровой фазы

• Автор: Шведов, Евгений Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 234 с. : ил.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ЗАРОЖДЕНИЯ И РОСТА ОСТРОВКОВЫХ ПЛЕНОК НА НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ КОНДЕНСАЦИИ

1.1. Теоретические модели зарождения и роста вакуумных конденсатов

1.2. Микрокинетические теории конденсации

1.3. Система кинетических уравнений

1.4. Результаты расчетов

1.5. Разделение областей островкового и псевдослоевого роста

1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ОБРАЗОВАНИЕ И РОСТ КЛАСТЕРОВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ВАКУУМНОЙ КОНДЕНСАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТЬ С АКТИВНЫМИ ЦЕНТРАМИ ЗАРОЖДЕНИЯ

2.1. Введение

2.2. Система кинетических уравнений с учетом активных центров зарождения

2.3. Результаты расчетов

2.4. Плотность насыщения кластеров на ионных кристаллах
при высоких температурах
2.4.1. Модель захвата активных центров
2.4.2. Сравнение с экспериментом
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМЫ РОСТА И ОРИЕНТАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КЛАСТЕРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛА
3.1. Введение
3.2. Молекулярно-динамическое моделирование формы нанокластера металла на поверхности кристалла

3.3. Молекуляно-динамическое моделирование влияния вакансий на ориентацию кластеро Аи на поверхности (111) СаБг
3.3.1. Экспериментальные данные
3.3.2. Методика моделирования
3.3.3. Результаты расчетов
3.4. Моделирование роста кластеров на поверхности (001 кристаллов ИаС1иКС1
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КЛАСТЕРООБРАЗОВАНИЯ ИЗ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО ПАРА
4.1. Распределение по размерам кластеров металлов при вакуумной конденсации из двухкомпонентного пара
4.1.1. Введение
4.1.2. Система кинетических уравнений для описания конденсации из.двухкомпонентной паровой фазы
4.1.3. Резул ьтаты расчетов
4.2. Молекулярно-динамическое моделирование роста двухкомпонентного нанокластера на поверхности кристалла
4.2.1. Рост двухкомпонентного кластера
4.2.2. Отжиг двухкомпонентного кластера
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПАКТНОЙ НАНОКРИСТАЛЛ ИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ОГРАНИЧЕННОЙ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ
5.1. Введение
5.1.1. Термодинамика бинарных систем
5.1.2. Слоистые структуры в массивных сплавах
5.2. Экспериментальные результаты. Субструктура двухкомонентных пленок систем Ag-Cu и Ац-ЬЙ

5.3. Модель диффузионного расслоения двухкомпонентной пленки
5.3. Результаты расчетов
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДЫ СЛОИСТОЙ СУБСТРУКТУРЫ ЗЕРЕН СИЛЬНОЛЕГИРОВАННЫХ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК КРЕМНИЯ
6.1. Модулированные структуры в полупроводниковых системах
6.2. Экспериментальные результаты. Слоистая субструктура зерен легированных пленок кремния
6.3. Механизм формирования слоистой субструктуры
6.4. Выводы
ГЛАВА 7. РОЛЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ДИФФУЗИИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ С ВЫСОКОЙ ОТКРЫТОЙ ПОРИСТОСТЬЮ в ПЛЕНКАХ А1 - А120з
7.1. Методика и результаты эксперимента
7.2. Кинетика роста нитевидных кристаллов
7.3. Математическое описание модели
7.4. Результаты расчетов
7.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Ела и Едг между собой и параметрами конденсации (Рис.1.9 - Рис.1.12) (все диаграммы построены для «П-60»), По горизонтальной оси отложены размеры кластеров, выраженные числом составляющих их атомов, по вертикальной - количество кластеров соответствующих размеров на поверхности кристалла на момент времени когда 0=0.9. Масштабирование рис.1.9 проведено таким образом, что левая шкала значений соответствует (а), правая - (б), (в),
(г)-
Из рис. 1.9,2 следует, что при Е(Ш>Едг даже на 0.1 эВ разность в распределениях по размерам незначительна. Таким образом, для заданных параметров конденсации (Е(Щ=0.5 эВ и Е,ш>0.6 эВ) можно сделать вывод, что подвижность двухатомных кластеров мало влияет на кинетику роста тонкой металлической пленки. При равенстве Е<ш и Ещ- (Рис.1.9, 1) различие в распределениях по размерам становится заметным, а при Елс<Ец;г на 1эВ (Рис. 1.9, 3) - значительным.
Изменение температуры кристалла-подложки и скорости притока атомов из пара сильно влияет на качественную картину распределения по размерам. Если в предыдущем примере даже при разности Еа,£2 - Е^ =0.1 эВ можно было утверждать, что миграционная подвижность двухатомных кластеров практически не влияет на процесс роста тонкой металлической пленки, то увеличение температуры кристалла-подложки на 100 К при тех же значениях Е(Ш, Е^ и Я приводит к заметному расхождению пиков распределений по размерам, построенных для случаев, когда поверхностная диффузия «пар» не учитывается и когда Есш=0.6 эВ (Рис. 1.10).