Ti-Si-N納米結(jié)構(gòu)形成的KMC模擬仿真.pdf

1、在TiSiN薄膜高硬度機(jī)理的研究過(guò)程中，我們首先使用第一原理軟件包對(duì)不同情況下粒子躍遷的激活能進(jìn)行計(jì)算，然后把計(jì)算得到的數(shù)據(jù)作為計(jì)算勢(shì)能，代入到動(dòng)力學(xué)蒙特卡洛模擬程序中，實(shí)現(xiàn)薄膜沉積仿真模擬。本文編寫KMC仿真程序使用C＃語(yǔ)言，該語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，可以實(shí)現(xiàn)圖像同步，仿真結(jié)果更為直觀。仿真的目的是為實(shí)驗(yàn)選取合適沉積參數(shù)包括沉積率、溫度以及薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中各種粒子遷移活動(dòng)的情況和薄膜生長(zhǎng)構(gòu)型的變化。
　　以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)觀測(cè)微觀

2、粒子遷移活動(dòng)，因此采用計(jì)算機(jī)模擬就是目前比較行之有效的辦法。KMC是一個(gè)概率統(tǒng)計(jì)方法，在獲知一些基本事件規(guī)律后，通過(guò)大量隨機(jī)試驗(yàn)可以得到宏觀結(jié)果，這個(gè)結(jié)果通常就是我們?cè)O(shè)定參數(shù)的解。
　　我們?cè)贙MC仿真前，建立了一個(gè)三種粒子在不同情況下遷移的勢(shì)能庫(kù)，采用AB組合的方法選擇勢(shì)能庫(kù)中的勢(shì)。這樣就把第一原理計(jì)算的成果和KMC相結(jié)合起來(lái)。仿真初始，先建立一定厚度的TiN晶格基底，在基底表面建立一個(gè)2*2的小島，設(shè)定不同的溫度、沉積率等條件