微納結(jié)構(gòu)雕塑薄膜的形貌仿真與光學(xué)特性計(jì)算.pdf

1、隨著傾斜沉積方法制備的雕塑薄膜作為一種新型的可控材料引起廣泛關(guān)注，微觀形貌仿真、實(shí)驗(yàn)過程模擬、特性計(jì)算等計(jì)算機(jī)輔助方法使雕塑薄膜制備工藝建立在更可靠的科學(xué)基礎(chǔ)上，并可研究實(shí)驗(yàn)條件受限下的情況，因而在該領(lǐng)域中起到越來越重要的作用。 本文研究了薄膜的二維成核生長(zhǎng)過程并建立晶格動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅二維仿真模型，討論了不同溫度、沉積速率下薄膜二維生長(zhǎng)形貌的模擬結(jié)果，研究了表面擴(kuò)散過程對(duì)成核和熟化行為，以及薄膜的微納結(jié)構(gòu)尺寸和微觀形貌密度的影響

2、。針對(duì)計(jì)算機(jī)執(zhí)行效率的提高，本論文提出改進(jìn)高溫和低沉積速率時(shí)搜索過程耗時(shí)較長(zhǎng)的并行算法。 由于在薄膜的三維生長(zhǎng)中表面擴(kuò)散比層間擴(kuò)散的發(fā)生概率大得多，本論文在二維生長(zhǎng)研究的基礎(chǔ)上，建立了彈道入射的薄膜三維蒙特卡羅形貌仿真模型。研究了傾斜沉積情況下，沉積角度、沉積速率、基片旋轉(zhuǎn)方式等參數(shù)對(duì)雕塑薄膜形貌的影響，對(duì)比在裸基底和預(yù)結(jié)構(gòu)基底上的仿真形貌，結(jié)果表明與雕塑薄膜制備實(shí)驗(yàn)一致的。通過雕塑薄膜生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)仿真，本論文驗(yàn)證了雕塑薄膜生長(zhǎng)