薄膜沉积过程的分子动力学模拟

应用嵌入原子势作为势函数，对薄膜沉积过程进行分子动力学模拟，来模拟不同工艺条件下的成膜过程、薄膜质量及各参数变化对成膜的影响．结果表明，衬底温度越高，则原子在薄膜表面的扩散能力越强，薄膜内部的空位密度越小．但衬底温度对薄膜质量的影响只在一定范围内比较明显；原子自身携带的能量越高，则其扩散能力也越强，特别是在衬底温度较低时，这项影响越大；随着原子入射角的增大，薄膜表面的纤维状生长及阴影响应越明显，薄膜的质量则明显下降．     

不同工况下薄膜生长结构的计算机模拟

用蒙特卡罗方法，在计算机上模拟了不同工况下薄膜的生长结构，证明了阴影效应和沉积原子的有限迁移是导致柱状结构的原因．采用离子束辅助沉积工艺，可提高膜层聚集密度，消除柱状结构     

薄膜生成过程的计算机模拟研究

根据多种制膜方法的共同点建立模型，用微机模拟源物质粒子在靶衬底上沉积成膜的全过程，研究了影响薄膜质量的工艺条件，如沉积速率、衬底温度等因素在微观成膜过程中所表现出来的物理细节及其规律。     

脉冲激光沉积KTN薄膜动力学过程模拟

根据流体力学理论,对脉冲激光沉积ＫＴＮ薄膜的动力学过程地模拟,讨论了激光沉积的ＫＴＮ薄膜厚度分布随基片位置的变化规律,结果表明,等离子体在膨胀过程中会形成垂直靶表面的等离子体羽辉,当激光束的位置和方向不变时,ＫＴＮ薄膜的厚度分布不均匀,呈现类高斯分布形状,薄膜的最大厚度与基片和靶材的距离成负二次方关系。     

激光化学汽相沉积球面微透镜的研究

本文了一种新颖的利用激光化学汽相沉积球面微透镜的技术。我们建立了一套ＬＣＶＤ的实验装置，用该装置在平面石英玻璃衬底上，成功地沉积生成了平凸型氮化硅球面微透镜。同时，还对学积成的微透镜的参量进行了测试。在实验中还探索了ＬＣＶＤ的沉积工艺。实验结果表明，通过控制源气体的化学配比与浓度，调节激光功率与衬底上的聚焦激光光斑尺寸，选择沉积时间，可以获得不同直径、透明、表面光滑的平凸型氮化硅球面微透镜。     

大型钢锭夹杂沉积区形成过程的计算机模拟

将自浇注起到钢液中自然对流衰减至不足以把允许的最大夹杂物带回底部为止的时间称为临界时间.夹杂沉积区就是在临界时间内所形成的底部等轴晶区,该区由三部分构成:顶面下落的结晶雨;侧壁树枝晶枝臂的熔断和折断所形成的自由晶和底部由于传热而造成的凝固生长.本文在以热量平衡为基本原理的凝固数值模拟的基础上,结合自然对流的边界层理论,给出了临界时间的计算方法;又结合氯化铵水溶液的模拟实验,给出了顶面结晶雨的定量计算方法;此外,还提出了侧壁树枝晶枝臂的熔断和折断所形成的自由晶,以及钢锭底部由于传热而造成凝固生长的定量计算方法.根据上述模型编制了夹杂沉积区形成过程的数值模拟程序,针对68吨27 Cr2Mo1V 转子钢钢锭进行了夹杂沉积区形成过程的计算机模拟,模拟结果求得切尾率为8.11%.而实际生产中钢锭的切尾率为8.8%.两者大体相符.     

阴极电弧离子镀沉积过程的计算机模拟研究

在近似计算的基础上,对圆柱形真空镀膜室内偏压电场分布进行模拟,描绘了阴极电弧源粒子的蒸发和运动形态,设计了对称的粒子接收屏,讨论了不同带电粒子的相对接收比例,揭示了成分离析效应的影响因素·     

溅射沉积温度对薄膜生长影响的计算机模拟

利用Monte Carlo方法对薄膜生长过程进行计算机模拟.模型针对粒子的沉积、吸附及粒子的扩散等过程,研究了粒子允许行走的最大步数对薄膜生长形貌的影响.结果表明:随温度升高,粒子行走步数增加,薄膜的生长经历了从分散到分形团聚的过程;在粒子行走步数越小的情况下,薄膜越易趋向于分散生长.     

C60在再构的金刚石（100）表面沉积的计算机模拟研究

用分子动力学模拟的方法和Ｔｅｒｓｏｆｆ多体势函数对低能入射的Ｃ６０分子在再构的金刚石表面沉积的过程进行模拟研究。以Ｃ６０初始入射能量为３０ｅＶ和６０ｅＶ垂直于表面入射时，入射的Ｃ６０分子没有多金刚石表面反弹出来，而是与金刚石表面相互吸引而导致Ｃ６０分子沉积在金刚石的表面。     

脉冲激光沉积(PLD)铜薄膜过程的模拟研究

通过对PLD技术中的等离子体的产生及传播理论的分析,对等离子体的传播规律及基片平面上粒子浓度、速度的分布进行了模拟研究;讨论了PLD技术中等离子体的输运机理,为PLD薄膜制备提供了理论参考。     

薄膜工艺中的系统仿真研究

简要介绍了系统仿真的概念,结合利用软件FLUENT对簿膜工艺喷雾气流场进行流人本力学仿真的实例,介绍了建模、仿真的步骤.给出了详细的数学建模和几何建模的方法,最后给出了利用模型进行仿真的结果,并对仿真结果进行了分析.结果表明,系统仿真技术可以大大提高设计效率,降低设计成本,加深对工艺过程的理解,不失为一种新的研究方法.     

用电镜测定银簿膜的厚度

本文详细讨论了利用电镜测定银薄膜厚度的原理和方法。主要内容有，电子对银散射截面的计算和薄膜厚度与电子束的相对电流密度关系的计标。     

S-枪溅射NiCr薄膜的Monte Carlo模拟

对Ｓ－枪溅射ＮｉＣｒ合金薄膜过程采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法进行了计算模拟．用靶刻蚀图形作为粒子发射频度函数,采用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ能量分布,并考虑了环境气体的热运动,得到沉积粒子的能量、入射角度的分布随溅射工艺参数的变化规律．     

宽带光学增透膜的正交设计

镀制多层宽带光学增透膜是改善镜头成象质量,提高光能透过率和协调彩色平衡的必要手段。本文采用二次设计原理,结合正交试验法编制膜系自动设计程序。设计结果表明不但光学性能优良,而且工艺稳定性好,从而可以利用误差来源多、控制精度低的设备镀制出高质量的膜系。文中详述了设计方法并给出程序框图和设计结果。     

PZT铁电薄膜的射频磁控溅射制备及其性能

实验采用射频磁控溅射工艺,在较低的衬底温度(370℃)、纯Ar气氛中和在(111)Pt/Ti/S iO2/S i衬底上用陶瓷靶Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)制备具有完全钙钛矿结构的多晶PZT(52/48)铁电薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性,然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜进行快速热退火处理。用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和Auger电子能谱(AES)测量其组分,X射线衍射仪(XRD)分析PZT薄膜的相结构和结晶取向,RT66A标准铁电测试系统分析Pt/PZT/Pt/Ti/S iO2/S i电容器的电学特性。结果表明:PZT铁电薄膜具有较高的剩余极化(Pr=44.9μC/cm2)和低的漏电流(10-8A量级)。     

脉冲激光沉积KTN薄膜动力学过程模拟

根据流体力学理论 ,对脉冲激光沉积KTN薄膜的动力学过程进行了模拟 ,讨论了激光沉积的KTN薄膜厚度分布随基片位置的变化规律 .结果表明 ,等离子体在膨胀过程中会形成垂直靶表面的等离子体羽辉 ,当激光束的位置和方向不变时 ,KTN薄膜的厚度分布不均匀 ,呈现类高斯分布形状 ,薄膜的最大厚度与基片和靶材的距离成负二次方关系     

含表面活性剂液膜的去湿特性

针对存在壁面滑移的含非溶性表面活性剂液膜在固体表面的去湿过程,应用基于润滑理论建立的液膜厚度及表面活性剂浓度的演化方程组,采用PDECOL程序对液膜演化历程进行了数值模拟,并分析了各特征参数对去湿特性的影响.结果表明,Marangoni效应对垂直方向上液膜厚度的变化影响微弱,液膜厚度的变化由分离压及毛细力所主导;Marangoni数对最终形成的去湿结构的影响并不显著,减小毛细力数则有助于抑制去湿过程的发展;增大滑移系数可以加速去湿进程,而最终形成的去湿结构明显缩小;增大平衡液膜厚度,液膜表面变形程度减小,液膜厚度逐渐趋于平稳.     

淬冷过程工件温度场的计算机模拟与实验

在实验测得的换热系数基础上，利用有限元方法，对淬火工作的温度场进行计算机模拟。由计算机模拟结果可以看出，对淬火工件的计算机模拟可以真实，直观地表达出实际淬火过程中，工件内部的温度、冷却速度变化等情况。模拟结果和测量结果是比较接近的，能够反应真实的淬火过程温度场的变化。