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掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型

吕焕玲 王静

掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型

吕焕玲, 王静
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  • 硅纳米材料物理性能的研究对其在半导体技术中的应用是十分重要的. 而掺杂有利于改善硅纳米材料的物理特性, 提高应用价值, 所以本文基于半连续体模型运用Keating形变势, 通过模型计算, 研究了不同位置及不同掺杂浓度的单晶硅纳米薄膜[100]方向的杨氏模量, 分析了掺杂浓度及掺杂位置不同时硅膜杨氏模量与膜厚关系, 结果表明, 与纯硅膜杨氏模量相比, 不同位置的掺杂对硅膜杨氏模量的影响并不明显, 不同浓度的掺杂对硅膜杨氏模量的影响较小. 而随着硅膜厚度的不断增加, 掺杂硅膜杨氏模量与纯硅膜杨氏模量的变化趋势一致, 特别是较小尺寸时的硅膜杨氏模量变化较大. 说明影响硅膜杨氏模量的主要因素是硅膜厚度. 该计算结果对研究硅纳米材料的其他力学特性有一定的参考价值, 也为进一步研究掺杂对纳米硅材料力学性能的影响提供一种全新思路.
      通信作者: 王静, wjxju@163.cm
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11064014)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-02
  • 修回日期:  2015-07-27
  • 刊出日期:  2015-12-05

掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型

  • 1. 新疆大学物理科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046
  • 通信作者: 王静, wjxju@163.cm
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11064014)资助的课题.

摘要: 硅纳米材料物理性能的研究对其在半导体技术中的应用是十分重要的. 而掺杂有利于改善硅纳米材料的物理特性, 提高应用价值, 所以本文基于半连续体模型运用Keating形变势, 通过模型计算, 研究了不同位置及不同掺杂浓度的单晶硅纳米薄膜[100]方向的杨氏模量, 分析了掺杂浓度及掺杂位置不同时硅膜杨氏模量与膜厚关系, 结果表明, 与纯硅膜杨氏模量相比, 不同位置的掺杂对硅膜杨氏模量的影响并不明显, 不同浓度的掺杂对硅膜杨氏模量的影响较小. 而随着硅膜厚度的不断增加, 掺杂硅膜杨氏模量与纯硅膜杨氏模量的变化趋势一致, 特别是较小尺寸时的硅膜杨氏模量变化较大. 说明影响硅膜杨氏模量的主要因素是硅膜厚度. 该计算结果对研究硅纳米材料的其他力学特性有一定的参考价值, 也为进一步研究掺杂对纳米硅材料力学性能的影响提供一种全新思路.

English Abstract

参考文献 (26)

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