导读:本文包含了薄膜生长模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:硅(Si),纳米材料,薄膜生长,脉冲激光沉积(PLD)
薄膜生长模拟论文文献综述
Hafiz,Shehzad,Ahmed,赵红东,韩铁成[1]（2019）在《纳米Si薄膜生长及其Monte-Carlo模拟》一文中研究指出在玻璃衬底到靶的不同水平距离W (0.5、0.8和1.3 cm)条件下,使用脉冲激光沉积(PLD)方法分别制备了纳米Si薄膜。扫描电子显微镜(SEM)结果显示,在叁种样品上形成的纳米Si颗粒尺寸会随W的增加而增大。为了解释该现象,使用Monte-Carlo方法模拟了薄膜生长。对粒子相互作用范围α和最大行走步长进行实验和筛选,当α取2时,随着粒子在衬底上最大行走步长的增大,薄膜生长方式从分散生长转化为簇状生长。仿真结果表明粒子岛的平均尺寸呈逐渐增大趋势,这与实验结果具有良好的一致性。因此,随着W的增加,Si原子落到衬底上时更大的初始动能是导致纳米Si颗粒尺寸增大的主要原因。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年08期）
谢璐,安豪杰,秦勤,臧勇[2]（2019）在《Zr-Cu薄膜生长及力学性能的分子动力学模拟》一文中研究指出根据磁控溅射实验条件,采用分子动力学方法,在Si(100)面上模拟沉积了叁种ZrxCu100-x(x=50,70和90)合金薄膜.通过计算径向分布函数(RDF)及X射线衍射(XRD)分析了沉积薄膜的形貌结构,并探讨了玻璃形成能力和五重局部对称性之间的关系.最后研究了沉积薄膜的力学性能,及薄膜厚度对拉伸过程的影响.研究结果表明:Zr-Cu合金玻璃形成能力与五重局部对称性之间存在一定的相关性,沉积玻璃薄膜比晶体薄膜表现出更好的延展性,其中Zr50Cu50沉积玻璃薄膜比近共晶成分玻璃薄膜(Zr70Cu30)具有更大的拉伸强度;沉积薄膜存在一定的尺寸效应,薄膜相对厚度越小,其拉伸强度越大.(本文来源于《工程科学学报》期刊2019年04期）
胡月,王治丹[3]（2019）在《DLA模型模拟薄膜生长成核阶段的动态过程》一文中研究指出为深入了解薄膜生长的机理,采用有限扩散凝聚(DLA)模型,用Matlab模拟出了薄膜生长成核阶段的动态过程。结果以动画形式显示出了薄膜生长的成核阶段微粒先进行随机行走,当其与已成核的团簇相遇时,便加入凝聚团簇,呈现出成核团簇逐渐成长的动态过程。(本文来源于《西部皮革》期刊2019年02期）
谭凯[4]（2017）在《基于蒙特卡洛方法的铜锌锡硫薄膜生长及退火再结晶的模拟研究》一文中研究指出能源是人类赖以生存的基础,随着化石能源的消耗,改变能源结构开发新能源显得越来越重要。太阳能作为清洁可再生能源之一,其作用将越来越重要。铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,简称CZTS)薄膜太阳能电池具有高转化效率,稳定性好等优点,被认为是目前最有前景的一类太阳能电池。其制备方法主要分为真空法和非真空法两大类,真空法由于能耗高,材料利用率低,因此不适于大面积工业化生成。非真空法能耗低,操作简单,材料利用率高适合于大面积工业化。电沉积法制备CZTS是非真空法中一种,具有操作工艺简单、能耗低、成本低等特点,主要有两个步骤:电沉积制备前驱体薄膜,退火再结晶形成CZTS晶体。目前的研究主要集中在试验调试阶段,但是,通过试验手段很难揭示电沉积薄膜生长及退火再结晶晶体生长的内部机制。在实验研究中主要是通过调整电沉积参数来获得不同的薄膜形貌,而针对薄膜内部缺陷的控制机理,粒子间相互作用势的影响缺乏深入的研究,对制备薄膜过程中的薄膜生长机制的理解不清晰,薄膜粗糙形貌形成的机制认识不深入,这些内部机制的认识不足导致试验中很难控制薄膜的厚度,结构和形貌最终导致不好的光学性能。退火再结晶的研究也主要是调节不同的实验参数来获得不同的晶体结构,而针对高温退火过程中CZTS晶体的形成生长机制理解不清晰,晶体的形核特性、生长特性研究尚不够深入,这些问题的研究不足使得在试验中很难控制晶体的成分及杂相的产生,严重影响了 CZTS晶体的结构和成分,严重影响了电池最终的转换效率。本文针对这些问题展开了一系列的研究和讨论。论文主要内容分为叁个部分:第一部分:针对分步沉积法沉积铜单层薄膜过程建立动力学蒙特卡洛-嵌入原子法(KMC-EAM)模型,模拟了单质铜金属薄膜生长和形貌演化过程。KMC方法被广泛地应用于薄膜生长机制,表面微观形貌和薄膜形貌的研究,是一个非常有效的方法。模拟中采用基于密度泛函理论的EAM势函数来计算金属粒子间的相互作用力。作为前驱体薄膜的第一层金属,铜薄膜的结构和形貌都必然影响电池吸收层特性和电池的特性。因此,我们考察了溶液温度,沉积电压,溶液浓度对截面形貌的影响,发现溶液温度和沉积电压两者对形貌影响相对于溶液浓度要大,两者所占权重大。在对薄膜粗糙度的研究中,得到了电沉积的最佳工况(温度为338K,电压为-0.9V,浓度为0.5 mol/L),此工况下得到的薄膜最光滑粗糙度最小。采用团簇尺寸和及其转变特性来描述了薄膜生长的演化,团簇的演化过程演示了孤立岛状结构向小团簇转化再向大团簇转化的过程,这个过程主要是由迁移粒子在薄膜表面和薄膜不同层之间的迁移运动形成的。对比最优工况和初始工况下的团簇尺寸分布,可以发现在最优工况下更容易生成小粗糙度的光滑薄膜,相对较少的空位和大尺寸团簇。物理沉积事件和迁移事件的对比可以发现,迁移事件对于控制晶体结构和薄膜形貌有着重要作用。3D形貌发现最优工况更易于形成大的团簇,少的空位及光滑的表面。相反初始工况易于形成孤立岛,深的空位沟壑结构,粗糙的表面。模拟结果还显示在层状生长和岛状生长之间存在着竞争机制。第二部分:针对一步沉积法制备铜-锌-锡合金薄膜的过程建立了粒子动力学蒙特卡洛-嵌入原子法(AKMC-EAM)模型,模拟了合金薄膜的生长和形貌演化过程。采用基于密度泛函理论的EAM势函数计算铜-锌-锡粒子之间的相互迁移势垒。模拟中考虑了叁种不同金属粒子的沉积和迁移的事件。考察了在最优浓度配比下,温度和电压对薄膜截面形貌和薄膜粗糙度的影响。得到了薄膜最光滑和粗糙度最小情况下的最优工况(电压为-1.0V,温度为360K)。为了研究合金薄膜的生长,考察了团簇尺寸的分布和转变过程。发现团簇尺寸的演化和分布是由最初的孤立原子和小的团簇转化为局部大的团簇最后形成光滑的薄膜的过程。另外,通过沉积事件和迁移事件的对比,发现沉积事件主要取决于自己自身的沉积速率。而迁移事件主要取决于不同粒子间的相互作用。模拟了合金3D形貌随沉积粒子数增加的演化过程并进行了相应的试验验证,结果相互吻合。第叁部分:针对CZTS薄膜退火再结晶过程采用蒙特卡洛方法建立了对应的数学模型模拟了再结晶过程。模型中考虑了形核,再结晶长大过程并分别建立了对应的模块。模拟了六种不同温度下,再结晶率随时间的变化。在同一温度下再结晶率随时间的变化基本都呈呈S形趋势,与实验结果吻合。在初始阶段(再结晶率小于0.7)不同温度下再结晶率变化不大;再结晶率在07-0.95之间时不同温度下的再结晶率差别最大,其中1300K再结晶率最大(0.89),550K再结晶率最小(0.79);但是再结晶率超过0.95之后,不同温度下再结晶率变化不大。考察了六种不同温度下再结晶动力学的影响,不同温度下的再结晶动力学曲线变化不大,说明温度基本不影响再结晶动力学与理论分析结果一致。不同温度下的再结晶动力学分为叁个阶段,叁个阶段的斜率分别为1.6,0.4和0.5左右,后两个阶段的动力学过程基本一致。模拟的斜率范围也在理论值2左右范围内。同时,模拟了不同温度下平均晶粒直径的变化,随着温度升高平均晶粒直径增大。分析了不同温度下再结晶组织形貌的演化过程,在同一温度下晶粒都随着时间的增大而增大,在初始阶段主要是小晶粒,随着时间的增加晶粒慢慢变大,形貌中出现大晶块。在同一时刻,温度越高晶粒的尺寸越大,说明高温能促进晶粒的生长。在同一温度下随着再结晶的进行形核的速率先增大后减小,形核过程逐渐减弱。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
陈畅子,姜海翔[5]（2016）在《氧化物薄膜生长与计算机模拟概况》一文中研究指出目前关于计算机模拟薄膜的生长的报道主要是以单金属薄膜的生长和多元化合物为主,而氧化物薄膜模拟报道很少。本文基于传统公认薄膜生长过程,介绍了氧化物薄膜的生长模式。同时,介绍了氧化物薄膜的影响因数和计算机模拟氧化物薄膜生长的叁种主要方法及其应用特点,包括了速率方程理论、第一性原理分子动力学、蒙特卡罗方法,并详细介绍了当前国内外计算机模拟氧化物薄膜生长的研究现状。(本文来源于《内江科技》期刊2016年03期）
张永生[6]（2016）在《计算机模拟在薄膜生长模型中的应用》一文中研究指出薄膜技术在现代科技领域中有着广泛的应用。人们对薄膜的生长过程通过理论和实验进行了深入的研究,其中计算机模拟是重要的方法。阐述了计算机模拟薄膜生长研究在纳米材料设计中的重要意义。归类介绍了常见的薄膜生长模型、原理及方法,并详细对比了分子动力学、蒙特卡罗和量子力学3类方法、原理及应用特点。结合不同的方法与原理,以分子动力学结合蒙特卡罗模型为重点,简要评述了这些模型及模拟特点,并提出了作者的一些见解。(本文来源于《技术与市场》期刊2016年01期）
孙治国[7]（2015）在《计算机模拟薄膜生长过程研究》一文中研究指出该文采用Monte Carlo算法,以面心立方结构材料为例,对薄膜生长过程中的应力进行了计算机模拟,同时也模拟了在薄膜生长的过程中表面粗糙和基底温度之间所存在的关系。通过模拟结果发现,当基底温度较低时薄膜表面相对粗糙,而随着基底温度的身高表面粗糙程度则随之下降,而当温度到达一定程度时表面粗糙度会达到最低,之后这回随着温度的升高粗糙度又将升高。模拟结果还表明在一定原子入射率下,当薄膜沉积相同厚度下,薄膜应力随基底温度的增大而减小。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2015年25期）
李津南[8]（2015）在《氮化铝薄膜生长动力学模型与模拟研究》一文中研究指出AlN材料以其高禁带宽度、击穿电场强、热导率高和高紫外透过率等优越的物理、光学和电学性质,在大功率器件、耐高压器件、高温器件和紫外光电器件等领域得到了非常广泛的应用。虽然MOCVD方法是生长高质量AlN薄膜的主流技术,但其生长动力学机理与生长模型等理论研究远落后生长实验研究。基于Grove理论和KMC方法,本文进行了MOCVD生长AlN薄膜的动力学模型建立与模拟研究,并将模型模拟结果与实验数值进行了对比,模型对于实际工艺生长具有指导意义。基于MOCVD技术生长AlN薄膜的生长工艺、生长特性和生长动力学实验,本论文对反应前躯体TMAl和NH3的化学反应机理和气相输运过程进行了系统地分析研究,深入理解了各条反应路径对于最终薄膜生长的影响。基于AlN生长特性和反应机理的研究分析结果,本论文采用Grove理论,研究建立了MOCVD生长AlN薄膜的生长速率模型,根据AlN的生长特性,计算并确定了气相输运系数hg、表面反应速率常数ks、单位薄膜生长所需分子数等模型参数;基于该模型,进行了不同温度(523K-1223K)下和不同压强(0Pa-2240Pa)下AlN生长速率模型的实验验证;对比结果表明,该模型计算结果与实验结果十分吻合:不同温度下生长速率模型的平均误差为8.63%,不同压强下生长速率模型的平均误差为8.03%。采用动力学蒙特卡洛(KMC)算法,本论文对MOCVD工艺生长AlN薄膜的生长动力学及表面形貌进行了模拟研究。根据AlN的结构和生长特性,研究建立了AlN薄膜的表面生长动力学模型。根据AlN粒子之间相互作用的势垒能数据,计算了AlN粒子的吸附沉积速率和表面迁移速率等模型参数;基于KMC原理,以AlN四面体结构分子为模型的最基本单元;采用MATLAB语言,对原子级动力学过程进行了程序化实现;进行了AlN粒子从成核到薄膜的KMC生长模拟,给出了不同生长速率和不同生长时间下的表面形貌图。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-12-01）
阮聪,孙晓民,宋亦旭[9]（2015）在《元胞方法与蒙特卡洛方法相结合的薄膜生长过程模拟》一文中研究指出利用仿真方法从原子尺度研究薄膜生长过程是当前薄膜研究领域的热点.目前,仿真方法主要在纳米尺度模型实现,时空需求很大.针对这一问题,本文提出元胞和蒙特卡洛相结合的模拟方法,实现对微米尺度模型薄膜生长过程的模拟.利用元胞方法来实现模型表示以及演化计算,从而降低对内存空间的要求,提高计算效率,并使用蒙特卡洛方法计算粒子的扩散概率.通过对氮化硅薄膜生长过程进行具体研究,将模拟结果与实际实验结果和分子动力学演化结果进行表面形貌和成分的比较,验证了该方法的有效性.(本文来源于《物理学报》期刊2015年03期）
张传国,杨勇,郝汀,张铭[10]（2015）在《金刚石表面无定形碳氢薄膜生长的分子动力学模拟》一文中研究指出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.(本文来源于《物理学报》期刊2015年01期）
薄膜生长模拟论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
根据磁控溅射实验条件,采用分子动力学方法,在Si(100)面上模拟沉积了叁种ZrxCu100-x(x=50,70和90)合金薄膜.通过计算径向分布函数(RDF)及X射线衍射(XRD)分析了沉积薄膜的形貌结构,并探讨了玻璃形成能力和五重局部对称性之间的关系.最后研究了沉积薄膜的力学性能,及薄膜厚度对拉伸过程的影响.研究结果表明:Zr-Cu合金玻璃形成能力与五重局部对称性之间存在一定的相关性,沉积玻璃薄膜比晶体薄膜表现出更好的延展性,其中Zr50Cu50沉积玻璃薄膜比近共晶成分玻璃薄膜(Zr70Cu30)具有更大的拉伸强度;沉积薄膜存在一定的尺寸效应,薄膜相对厚度越小,其拉伸强度越大.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
薄膜生长模拟论文参考文献
[1].Hafiz,Shehzad,Ahmed,赵红东,韩铁成.纳米Si薄膜生长及其Monte-Carlo模拟[J].微纳电子技术.2019
[2].谢璐,安豪杰,秦勤,臧勇.Zr-Cu薄膜生长及力学性能的分子动力学模拟[J].工程科学学报.2019
[3].胡月,王治丹.DLA模型模拟薄膜生长成核阶段的动态过程[J].西部皮革.2019
[4].谭凯.基于蒙特卡洛方法的铜锌锡硫薄膜生长及退火再结晶的模拟研究[D].华中科技大学.2017
[5].陈畅子,姜海翔.氧化物薄膜生长与计算机模拟概况[J].内江科技.2016
[6].张永生.计算机模拟在薄膜生长模型中的应用[J].技术与市场.2016
[7].孙治国.计算机模拟薄膜生长过程研究[J].电脑知识与技术.2015
[8].李津南.氮化铝薄膜生长动力学模型与模拟研究[D].西安电子科技大学.2015
[9].阮聪,孙晓民,宋亦旭.元胞方法与蒙特卡洛方法相结合的薄膜生长过程模拟[J].物理学报.2015
[10].张传国,杨勇,郝汀,张铭.金刚石表面无定形碳氢薄膜生长的分子动力学模拟[J].物理学报.2015
标签：硅(Si); 纳米材料; 薄膜生长; 脉冲激光沉积(PLD);