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金刚石/硅(001)异质界面的分子动力学模拟研究

何贤昶 胡晓君 戴永兵 沈荷生 张志明 孙方宏 莘海维

金刚石/硅(001)异质界面的分子动力学模拟研究

何贤昶, 胡晓君, 戴永兵, 沈荷生, 张志明, 孙方宏, 莘海维
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出版历程
  • 收稿日期:  2000-06-29
  • 修回日期:  2000-09-12
  • 刊出日期:  2001-02-20

金刚石/硅(001)异质界面的分子动力学模拟研究

  • 1. (1)上海交通大学材料学院,上海200030; (2)上海交通大学微电子技术研究所,上海200030
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:715-002-0010)

    中国博士后科学基金资助的课题.

摘要: 采用分子动力学方法模拟研究了未重构的金刚石/硅(001)面相接触时界面层原子的弛豫过程及所形成的异质界面的结构特征.硅碳二元系统中原子间的相互作用采用Tersoff多体经验势描述.弛豫前沿[110]与[110]方向界面碳硅原子数之比均为3∶2.界面碳硅原子总数之比为9∶4.弛豫后金刚石与硅界面处晶格匹配方式改变为[110]方向基本上以3∶2关系对准,而[110]方向大致以1∶1关系对准.相应地,界面碳硅原子总数之比接近3∶2.界面下方部分第二层硅原子在弛豫过程中向上迁移至界面是引起这种变化的原因,同时该层其他原子及其底下一到两个原子层厚度的区域在[001]方向上出现一定程度的无序化转变倾向.金刚石/硅异质界面处的硅碳原子发生强烈键合,形成平均键长为0.189nm的硅碳键.研究证实,晶格匹配主要呈现界面及其附近硅原子迎合界面碳原子排列的特点.

English Abstract

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