氣相沉積中薄膜織構(gòu)的形成與價(jià)電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系.pdf

1、氣相沉積薄膜中的織構(gòu)對(duì)薄膜性能有著顯著的影響，但影響織構(gòu)形成的因素很多，因此沉積得到的織構(gòu)取向不容易控制。本文通過(guò)建立氣相沉積過(guò)程中分子的團(tuán)簇模型，用固體經(jīng)驗(yàn)電子理論(EET)，計(jì)算分析了在氣相沉積的條件下，得到的織構(gòu)取向與所沉積物質(zhì)價(jià)電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從本質(zhì)上分析在何種情況下可以得到預(yù)想的織構(gòu)取向，對(duì)實(shí)驗(yàn)有著重要的指導(dǎo)作用。
　　 對(duì)不同結(jié)構(gòu)的元素分別建立沉積團(tuán)簇模型，研究了bcc、hcp金屬和金剛石在非晶或多晶襯底上氣相沉積的

2、時(shí)候的織構(gòu)形成情況與價(jià)電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)：
　　 1、bcc金屬在非晶或多晶襯底上氣相沉積時(shí)在較低溫度不出現(xiàn)織構(gòu)；在適當(dāng)?shù)臏囟认伦羁赡艹霈F(xiàn)(110)平行基底的織構(gòu)，(112)、(100)的織構(gòu)也可能出現(xiàn)，但不會(huì)出現(xiàn)(111)織構(gòu)；溫度升高不同取向的織構(gòu)將先后消失。
　　 2、在氣相沉積hcp金屬薄膜的時(shí)候，最有可能得到的是取向?yàn)?001)的薄膜織構(gòu)，其它織構(gòu)，如(102)、(012)等也可能出現(xiàn)，這是由于組

3、成它們的團(tuán)簇的價(jià)電子總數(shù)與(001)薄膜織構(gòu)團(tuán)簇的價(jià)電子總數(shù)相差不大造成的。(111)、(100)。且由于共價(jià)電子對(duì)總數(shù)的相近(111)和(100)面織構(gòu)往往是共同存在于金剛石沉積薄膜中的。根據(jù)形成面織構(gòu)的團(tuán)簇所含的價(jià)電子對(duì)的數(shù)量，可以判定(110)面織構(gòu)具有最好的力學(xué)性能。
　　 用分子經(jīng)驗(yàn)電子理論中的界面之間的價(jià)電子關(guān)系分析了在單晶Si襯底上沉積金剛石薄膜所得到的織構(gòu)與價(jià)電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：以Si(100)、(111)、(110