本文關(guān)鍵詞：采用第一性原理方法研究Nb-Si-N表面單原子繞島吸附與遷移

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【摘要】：針對Nb-Si-N納米復(fù)合薄膜在沉積過程中Nb、Si、N單原子與NbN晶粒相遇之后聚集與分離情況進行了研究。采用基于密度泛函理論(DFT)第一性原理超軟贗勢平面波計算方法分別計算了Nb、Si、N各單原子在NbN(001)表面繞2N2Nb島的吸附作用和遷移過程。計算結(jié)果表明,Nb、Si、N單原子在2N2Nb島旁邊的吸附能最大位置分別為P3、P1、P2,吸附能分別為7.3067,5.3521和6.7113eV;Nb、Si、N單原子繞2N2Nb島的遷移所需的激活能分別為2.62,1.35和5.094eV。吸附能與遷移激活能較小的Si原子為激活元素促進了其它原子的擴散進而提高薄膜的致密性。沉積過程中具有較小激活能的Si原子極易圍繞2N2Nb島遷移將NbN晶粒分隔,阻止晶粒長大進而細化晶粒。
【作者單位】： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)機械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： Nb-Si-N 繞島遷移 第一性原理計算
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(50845065) 內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項目(2014MS0516;2010Zd21) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)創(chuàng)新基金資助項目(2012NCL050)
【分類號】：TB383.2
【正文快照】： 1引言具有較高硬度的TiN類過渡金屬氮化物薄膜材料在表面涂層領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。為改進氮化物的性能,研究者加入Si原子之后形成Ti-Si-N類納米復(fù)合薄膜。其中由Veprek[1]報道Ti-Si-N納米復(fù)合薄膜的硬度高達80~105GPa,同時大量實驗證明Ti-Si-N類納米復(fù)合薄膜具有較高的硬度和

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1 ;薛其坤團隊領(lǐng)銜發(fā)現(xiàn)單原子層的超導(dǎo)體[J];物理與工程;2010年02期

2 衛(wèi)志孝;你知道化學(xué)鍵發(fā)生分裂所需要的時間嗎?[J];化工進展;1989年04期

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1 楊天興;金屬表面單原子操縱的理論研究[D];上海師范大學(xué);2012年

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本文編號：1010118