|
PresentationsKinetic Monte-Carlo modelling of In and Ag diffusion on Si surfaceSkolkovo Institute of Science and Technology, the territory of the Innovation Center “Skolkovo", Bolshoy Boulevard, 30, p.1, Moscow 121205, Russia Технологии выращивания кристаллических структур имеют большое значение при создании современных материалов и наноприборов. Моделирование подобных процессов осложняется стохастической природой движения отдельных атомов при относительно больших пространственных и временных масштабах процесса. Для теоретического описания таких систем традиционно используется метод кинетического Монте-Карло [1]. В рамках данного теоретического исследования рассматривается осаждение атомов металла на поверхность кристаллического кремния. Используя результаты работ по изучению осаждения атомов одного металла [2], автором разработана модель одновременного осаждения двух металлов: индия и серебра. В модели учитываются такие процессы, как осаждение атомов, диффузия по поверхности, кластеризация атомов с соседними атомами металлов и C-дефектами кремния – образование и рост «островов» – и отделение атомов от островов. Осаждение происходит с постоянной скоростью. Остальные процессы происходят случайно, вероятность событий определяется соответствующим энергетическим барьером, который может быть получен в рамках теории функционала плотности. Исследуются как качественная картина, так и количественные характеристики: плотность островов, средний размер и распределение по размерам. Плотность островов определяется по формуле: $N_{isl}=\frac{\theta}{\bar{s}} $, (1) где $\bar{s}$ – средний размер островов (количество атомов), $\theta$ – степень покрытия поверхности. Используя разработанный формализм, проведено детальное теоретическое исследование морфологии и динамики роста образующихся атомарных структур при разных температурах. Описаны особенности динамики плотности и среднего размера островов по мере осаждения при разных температурах от 150 до 500К. Проведено сравнение с экспериментальными данными [3]. Литература 1. Sickafus K.E., Kotomin E.A., Uberuaga B.P., Radiation Effects in Solids. Springer Dordrecht, 2007. 592 cтр. 2. Albia J.R., Albao M.A., Non-Arrhenius temperature dependence of the island density of one-dimensional Al chains on Si(100): A kinetic Monte Carlo study // J. Vac. Sci. Technol. A том 33, номер 2, год 2015. Стр. 021404. 3. Sobotík Anisotropic alloying: Formation of atomic scale trellis on the Si(100)-(2 × 1) surface // Surf. Sci. том 677, год 2018. Стр. 8-11.
Presentation |
