面心立方晶体外延膜沉积生长中失配位错的结构与形成过程

用分子动力学方法对5%负失配条件下面心立方晶体铝薄膜的原子沉积外延生长进行了三维模拟.铝原子间的相互作用采用嵌入原子法(EAM)多体势计算.模拟结果再现了失配位错的形成现象.分析表明,失配位错在形成之初即呈现为Shockley扩展位错,即由两个伯格斯矢量为〈211〉/6的部分位错和其间的堆垛层错组成,两个部分位错的间距、即层错宽度为1.8 nm,与理论计算结果一致;外延晶体薄膜沉积生长中,位错对会发生滑移,但其间距保持稳定.进一步观察发现,该扩展位错产生于一种类似于“局部熔融-重结晶”的表层局部无序紊乱-关键词：失配位错外延生长薄膜分子动力学铝     

异质薄膜外延生长中温度对失配位错出现厚度的影响

采用三维分子动力学模拟方法,使用Ercolessi和Adams建立的嵌入原子法（EAM）多体势函数,模拟了二维晶格失配铝膜晶体中失配位错的形成过程,通过体系结构和能量曲线两种方法研究了温度对位错出现厚度的影响。结果显示：温度对于失配位错的形成有影响。同等条件下,随着温度的增大,失配位错的出现厚度变薄。     

采用纳米晶柱阵列衬底抑制失配位错形成的分子动力学模拟研究

运用分子动力学方法对纳米晶柱阵列衬底上铝簿膜的外延生长进行了模拟研究.所采用的原子间相互作用势为嵌入原子法(EAM)多体势.模拟结果表明：采用纳米晶柱阵列衬底可以在不形成失配位错的条件下释放其上生长的外延薄膜晶体中的失配应变,有效地抑制其中失配位错的形成,获得高质量的外延薄膜晶体;这种纳米晶柱阵列的几何设计应满足两个基本条件：1) 晶柱的横截面尺寸应大于对应温度下的晶柱热失稳临界尺寸,以克服纳米结构的热失稳,模拟显示700K下铝的热失稳临界尺寸为19nm;2) 晶柱的高度与间距之比应大于076,以保证关键词：失配位错分子动力学纳米晶柱铝     

高质量GaN外延薄膜的生长

综述了高质量ＧａＮ外延薄膜的生长研究工作的最新重要进展．主要采用的新工艺为：在较低温度下生长ＧａＮ缓冲层后再高温生长ＧａＮ外延薄膜,双气流金属有机化合物气相沉积（ＭＯＣＶＤ）,以及用开有窗口的ＳｉＯ２膜截断穿过位错后横向覆盖外延生长（ｅｐｉｔａｘｉａｌｙｌａｔｅｒａｌｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）．Ｘ射线衍射和高分辨电镜研究证实,上述工艺使ＧａＮ外延薄膜质量得到显著提高．利用这种薄膜研制成的蓝色激光管即将投放市场．     

超薄膜外延生长的计算机模拟

对超薄膜的生长过程进行了计算机模拟,得到与实验结果一致的团簇生长形貌及“台阶流动”结果,分析了邻晶面偏离角对成核密度等的影响,并计算了台阶流动的阈值及团簇的分形维数.关键词：     

分子束外延生长GaN薄膜中的一种早期位错结构

利用高分辨电子显微术,对在GaP基体上由分子束外延生长六角GaN晶体薄膜中的晶体缺陷结构进行了研究．实验中发现了GaN薄膜外延生长过程中产生的一种典型早期刃型位错结构．此晶体缺陷位于一大块GaN晶粒内部,其外观类似于一段（1120）晶界．它由一条（1120）高能孤立晶界段及其两端的两个1/6［1120］不完全刃型位错组成．从大晶格失配材料之间分子束外延生长的机理上对这种缺陷结构的形成进行了解释．关键词：     

分子动力学模拟铜薄膜的热导率

采用分子动力学(MD)方法模拟铜薄膜的热导率,给出了厚度在100~400nm、温度在100~600K范围内铜薄膜热导率对尺寸及温度的依赖关系.     

金刚石表面无定形碳氢薄膜生长的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了CH₂基团轰击金刚石(111)面所形成的无定形碳氢薄膜(a-C:H)的生长过程. 结构分析表明, 得到的无定形碳氢薄膜中碳原子的局域结构(如C–C第一近邻数)与其中氢原子的含量密切相关. CH₂ 基团入射能量的增加会导致得到的薄膜的氢含量降低, 从而改变薄膜中类sp³成键碳原子的比例.     

C60外延薄膜的生长

我们研究了各种淀积参数（衬底温度，沉积速度和薄膜厚度）对Ｃ６０薄膜在云母及ＮａＣｌ衬底上成膜的影响，并在云母（００１）新鲜解理面上成功地制备出了高质量的Ｃ６０外延薄膜，此外，我们还对Ｃ６０薄膜可能的生长过程，薄膜与衬底的取向关系及其缺陷结构进行了一定的讨论。     

超薄膜外延生长的Monte Carlo模拟

用MonteCarlo(MC)方法对超薄膜外延生长过程进行了计算机模拟.模型中引入Morse势描述粒子间的相互作用,考虑粒子的沉积、吸附粒子的扩散和蒸发三个过程.研究了粒子间相互作用范围α和允许粒子行走的最大步数对薄膜生长形貌的影响.结果表明:在不同的α值下,随粒子行走步数的增加,薄膜的生长经历了从分散、分形、混合到团聚的过程;其中α=6时,基本观察不到粒子的分散生长过程;α值越小且粒子行走步数越小的情况下,薄膜越易趋向于分散生长关键词：超薄膜MonteCarlo方法外延生长Morse势分形     

初始压入位置对Ni基单晶合金纳米压痕影响研究

针对Ni基单晶合金建立初始压入γ 相的γ /γ' 模型和初始压入γ'相的γ'/γ 模型, 采用分子动力学方法模拟金刚石压头压入两种模型的纳米压痕过程, 计算两种模型[001]晶向硬度. 采用中心对称参数分析两种模型(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响. 结果显示: 弛豫后, 两种模型(001)相界面错配位错形式不同, 其中γ'/γ 模型(001)相界面错配位错以面角位错形式存在; 压入深度在0.930 nm 之前, 两种模型(001)相界面错配位错变化不大, 压入载荷-压入深度及硬度-压入深度曲线较符合; 压入深度在0.930 nm之后, γ'/γ 模型(001)相界面错配位错长大很多, 导致相同压入深度时γ'/γ 模型比γ /γ'模型压入载荷和硬度计算结果小; 压入深度在2.055 nm之后, γ /γ'模型(001)相界面错配位错对γ 相中位错进入γ'相有阻碍作用, 但仍有部分位错越过(001) 相界面进入γ' 相中, γ'/γ 模型(001)相界面处面角位错对γ' 相中位错进入γ 相有更明显的阻碍作用, 几乎无位错越过(001) 相界面进入γ 相中, 面角位错的强化作用更明显, 所以γ'/γ 模型比γ /γ'模型压入载荷上升速度快.     

考虑相界效应的Ni基单晶合金纳米压痕模拟

利用分子动力学方法分别模拟金刚石压头压入Ni模型和Ni基单晶合金γ/γ′模型的纳米压痕过程,通过计算得到两种模型[001]晶向的弹性模量及硬度.采用中心对称参数分析不同压入深度时两种模型内部位错形核、长大过程以及Ni基单晶合金γ/γ′(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响.结果显示:压入深度0.641 nm之前,两种模型的压入载荷-压入深度曲线相似,说明此时相界面处的错配位错对纳米压痕过程的影响很小;压入深度0.995 nm时,在错配位错处发生位错形核,晶体在γ相中沿着{111}面滑移,随即导致Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷的下降,并在压入深度达到1.487 nm之前低于Ni模型相同压入深度时的压入载荷;压入深度从1.307 nm开始,由于相界面错配位错的阻碍作用,Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷上升速度较快.     

镍基单晶高温合金相界面错配位错网络的演化

运用分子动力学方法,研究了镍基单晶高温合金γ/γ′相界面错配位错网络的特征.通过对界面位错的形成、位错的反应、位错网络的演化等现象的分析发现,在温度场影响下,位错网络将由弛豫初期的十四面体演化成最终的正六面体.关键词：镍基单晶高温合金相界面错配位错位错网络演化分子动力学     

镍基单晶高温合金γ/γ′（001）相界面上原子构型的分子动力学研究

用分子动力学方法研究了镍基单晶高温合金γ/γ′（001）相界面上三种各具特征的原子堆垛结构. 能量学计算发现,存在最优构型,动力学模拟显示不同构型的界面弛豫后,在相界面上都“成对”出现刃型错配位错. 相关计算表明体系能量、界面形成能及弛豫能都依赖于界面原子堆垛特征,而几何特征则具共性,即不同原子构型的界面具有同一的应力释放模式.     

温度对镍基单晶高温合金γ/γ'相界面上错配位错运动影响的分子动力学研究

用分子动力学方法研究了温度对镍基单晶高温合金γ/γ'相界面上错配位错运动的影响.研究结果表明:无论是在低温还是在高温下,错配位错的运动都是通过扭折的形核及扭折沿位错线的迁移来实现;在低温时错配位错的相互作用有利于错配位错的运动;然而在高温时错配位错的相互作用可以阻碍错配位错的运动,从而阻碍γ和γ'相界面的相对滑动,有利于提高镍基单晶高温合金的高温力学性能.关键词：镍基单晶高温合金相界面错配位错分子动力学模拟     

镍基单晶高温合金γ/γ′（001）相界面上原子构型的分子动力学研究

用分子动力学方法研究了镍基单晶高温合金γ/γ′（001）相界面上三种各具特征的原子堆垛结构. 能量学计算发现,存在最优构型,动力学模拟显示不同构型的界面弛豫后,在相界面上都“成对”出现刃型错配位错. 相关计算表明体系能量、界面形成能及弛豫能都依赖于界面原子堆垛特征,而几何特征则具共性,即不同原子构型的界面具有同一的应力释放模式.     

单向拉伸作用下Cu(100)扭转晶界塑性行为研究

应用分子动力学方法研究了在不同扭转角度下的Cu（100）失配晶界位错结构,以及不同位错结构对晶界强度的影响.模拟结果表明：小角度扭转晶界上将形成失配位错网,失配位错密度随着晶粒之间的失配扭转角度的增加而增加.变形过程中,位错网每个单元中均产生位错形核扩展.位错之间的塞积作用影响晶界的屈服强度：随着位错网格密度的增加,位错之间的塞积作用增强,界面的屈服强度得到提高.大角度扭转晶界将形成面缺陷,在变形中位错由晶界角点处形核扩展,此时由于面缺陷位错开动应力趋于一致,因此晶界的临界屈服强度趋于定值.关键词：扭转晶界失配位错网强化机理分子动力学