本文關(guān)鍵詞：摻雜單晶硅納米材料力學(xué)性能的多尺度理論模型及模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硅納米材料物理性能的研究對(duì)其在半導(dǎo)體技術(shù)中的應(yīng)用是十分重要的,而摻雜有利于改善硅納米材料的物理特性,提高應(yīng)用價(jià)值。本文基于半連續(xù)體模型計(jì)算方法和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,系統(tǒng)的研究了摻雜對(duì)單晶硅納米材料的力學(xué)性能的影響。論文工作分為以下三個(gè)部分:(1)通過基于半連續(xù)體模型運(yùn)用Keating形變勢(shì)模型計(jì)算,研究分析了摻雜濃度及摻雜位置對(duì)單晶硅納米膜楊氏模量與膜厚關(guān)系的影響,結(jié)果表明,摻雜磷元素有利于改善硅膜的楊氏模量,但效果并不明顯,而影響硅膜楊氏模量的主要因素是硅膜的膜厚而不是摻雜濃度和摻雜位置。(2)通過半連續(xù)體模型計(jì)算的方法,分別計(jì)算了在硅晶胞的不同位置處進(jìn)行磷元素?fù)诫s梁的撓度和諧振頻率,結(jié)果表明,摻雜位置和摻雜濃度并不是影響單晶硅納米梁諧振頻率和撓度的主要因素,而梁的尺寸是影響單晶硅納米梁諧振頻率的主要因素。(3)通過分子動(dòng)力學(xué)方法研究了在硅晶胞的不同位置處進(jìn)行摻雜時(shí),摻雜濃度和尺寸對(duì)單晶硅納米梁諧振頻率的影響。結(jié)果表明,摻雜濃度和摻雜位置會(huì)影響單晶硅納米梁的諧振頻率,但是影響很小,而梁的尺寸才是影響其撓度和諧振頻率的主要因素。本論文主要是用理論計(jì)算和模擬的方法來研究摻雜單晶硅納米材料的力學(xué)性能,并取得了一些成果。該研究結(jié)果對(duì)研究硅納米材料的其他力學(xué)特性有一定的參考價(jià)值,也為進(jìn)一步研究摻雜對(duì)納米硅材料力學(xué)性能的影響提供一種全新思路。
【關(guān)鍵詞】：單晶硅納米材料 摻雜 楊氏模量 諧振頻率
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 相關(guān)研究綜述9-14
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)方法9-10
• 1.2.2 理論計(jì)算方法10-13
• 1.2.2.1 連續(xù)體模型11
• 1.2.2.2 半連續(xù)體模型11-12
• 1.2.2.3 基于半連續(xù)體模型的Keating形變勢(shì)模型12
• 1.2.2.4 第一性原理密度泛函理論12-13
• 1.2.3 理論模擬方法13-14
• 1.3 論文的主要工作14-16
• 參考文獻(xiàn)16-20
• 第二章 摻雜單晶硅納米薄膜楊氏模量的計(jì)算20-49
• 2.1 引言20
• 2.2 摻雜硅膜楊氏模量的計(jì)算20-43
• 2.2.1 硅晶胞四分之一體對(duì)角線處摻雜磷22-35
• 2.2.2 硅晶胞頂角處摻雜35-43
• 2.3 結(jié)果分析與討論43-46
• 2.3.1 摻雜對(duì)硅膜楊氏模量的影響43-44
• 2.3.2 摻雜濃度對(duì)硅膜楊氏模量的影響44-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 參考文獻(xiàn)47-49
• 第三章 摻雜硅納米梁諧振頻率的半連續(xù)體模型計(jì)算49-64
• 3.1 引言49
• 3.2 摻雜硅梁撓度的計(jì)算49-55
• 3.2.1 硅晶胞四分之一對(duì)角線處摻雜磷的撓度50-52
• 3.2.2 硅晶胞頂角處摻雜磷的撓度52-54
• 3.2.3 純硅梁的撓度54-55
• 3.3 摻雜硅梁諧振頻率的模型計(jì)算55-58
• 3.3.1 硅晶胞四分之一對(duì)角線處摻雜磷56-57
• 3.3.2 硅晶胞頂角處摻雜磷57-58
• 3.3.3 純硅梁諧振頻率58
• 3.4 結(jié)果分析與討論58-62
• 3.4.1 不同摻雜位置對(duì)硅梁撓度的影響58-59
• 3.4.2 不同長(zhǎng)度和厚度對(duì)硅梁諧振頻率的影響59-60
• 3.4.3 不同摻雜濃度對(duì)硅梁諧振頻率的影響60-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-64
• 第四章 摻雜硅納米梁諧振頻率的分子動(dòng)力學(xué)模擬64-73
• 4.1 引言64
• 4.2 模擬模型建立64-67
• 4.2.1 硅晶胞四分之一對(duì)角線處摻雜磷的諧振頻率值65-66
• 4.2.2 硅晶胞頂角處摻雜磷的諧振頻率值66-67
• 4.2.3 長(zhǎng)度為 32A的硅梁的諧振頻率值67
• 4.3 結(jié)果分析與討論67-69
• 4.3.1 摻雜濃度和長(zhǎng)度尺寸對(duì)硅梁諧振頻率的影響67-68
• 4.3.2 摻雜濃度和厚度尺寸對(duì)硅梁諧振頻率的影響68-69
• 4.4 分子動(dòng)力學(xué)模擬與半連續(xù)體模型計(jì)算的比較69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-72
• 參考文獻(xiàn)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 發(fā)表文章目錄75-76
• 致謝76-77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王金濤;劉子勇;佟林;羅志勇;李占宏;;近單晶硅密度液體壓縮系數(shù)精密測(cè)量方法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2014年02期

2 王乾;;基于原位納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)的單晶硅微觀機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2010年05期

3 李宏軍;董海成;朱旭;張?jiān)赋?張瀅清;李紅波;;太陽能級(jí)單晶硅鑄造技術(shù)研究進(jìn)展[J];新材料產(chǎn)業(yè);2011年04期

4 李愿杰;李智偉;;單晶硅中替位碳含量的常/低溫紅外光譜對(duì)比研究[J];東方電氣評(píng)論;2013年04期

5 梁志強(qiáng);王西彬;吳勇波;趙文祥;彭云峰;許衛(wèi)星;;單晶硅二維超聲振動(dòng)輔助磨削技術(shù)的實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年13期

6 梁志強(qiáng);王西彬;吳勇波;趙文祥;彭云峰;;垂直于工件平面的二維超聲振動(dòng)輔助磨削單晶硅表面形成機(jī)制的試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年19期

7 周健偉;尚德廣;劉小冬;柳會(huì);;單晶硅微薄膜V形缺口疲勞特性研究[J];機(jī)械強(qiáng)度;2010年05期

8 滕冉;常青;吳志強(qiáng);汪麗都;戴小林;肖清華;姜艦;張果虎;周旗鋼;;熱屏結(jié)構(gòu)對(duì)大直徑單晶硅生長(zhǎng)影響的數(shù)值分析[J];人工晶體學(xué)報(bào);2014年03期

9 劉志東;汪煒;邱明波;田宗軍;黃因慧;;單晶硅高速走絲電火花線切割試驗(yàn)研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

10 吳虎城;張德坤;李偉;;碳離子注入前后單晶硅的摩擦性能對(duì)比[J];機(jī)械工程材料;2007年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 蔣娜;袁小武;張才勇;;單晶硅生長(zhǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 孫蓉;于淑會(huì);杜如虛;薛群基;;單晶硅材料摩擦摩擦磨損行為研究[A];第八屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)論文集[C];2007年

3 何慶;索智群;喬?hào)|海;;單晶硅電容式低頻傳聲器的設(shè)計(jì)和制作[A];2009’中國(guó)西部地區(qū)聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

4 陳官璧;汪蕾;楊德仁;;熱處理對(duì)p型單晶硅非晶SiC:H鈍化效果的影響[A];第十屆中國(guó)太陽能光伏會(huì)議論文集：迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[C];2008年

5 尹韶輝;徐志強(qiáng);;小口徑單晶硅非球面復(fù)合超精密加工工藝[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

6 肖清華;王敬;屠海令;;質(zhì)子注入單晶硅中的結(jié)構(gòu)演化[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 余學(xué)功;楊德仁;;鑄造準(zhǔn)單晶硅的生長(zhǎng)及其太陽電池的性能研究[A];中國(guó)晶體學(xué)會(huì)第五屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)大會(huì)（晶體生長(zhǎng)分會(huì)場(chǎng)）論文摘要集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張劍英邋劉仲平;1500噸單晶硅項(xiàng)目在榆林開建[N];陜西日?qǐng)?bào);2007年

2 記者 張曉博;銀川隆基啟動(dòng)500兆瓦單晶硅棒項(xiàng)目[N];銀川晚報(bào);2012年

3 吳宜平 鄒平飛 特約記者 張家峰;廬山區(qū)：區(qū)熔單晶硅項(xiàng)目進(jìn)展順利[N];九江日?qǐng)?bào);2009年

4 段同剛;打造最具競(jìng)爭(zhēng)力光伏產(chǎn)品[N];中國(guó)電子報(bào);2011年

5 段同剛　撰稿;晶龍模式：讓創(chuàng)新“跑贏”市場(chǎng)[N];河北日?qǐng)?bào);2011年

6 韓粉琴　劉世領(lǐng);國(guó)際投資機(jī)構(gòu) “繡球”拋向高郵民企[N];新華日?qǐng)?bào);2007年

7 通訊員 張世平;益陽晶鑫科技生產(chǎn)出第一根“晶棒”[N];益陽日?qǐng)?bào);2007年

8 本報(bào)記者 丁鑫;過分依賴海外市場(chǎng)及產(chǎn)能過剩 掣肘光伏產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)腳步[N];證券日?qǐng)?bào);2011年

9 黃女瑛 DigiTimes;太陽能產(chǎn)業(yè)生輝 茂迪、益通逐日[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

10 楊紅雷;晶龍集團(tuán)打造高科技民營(yíng)企業(yè)[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 陳卓;單晶硅材料超精密磨削機(jī)理研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

2 余家欣;單晶硅的切向納動(dòng)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

3 陳貴鋒;高能粒子輻照單晶硅輻照效應(yīng)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2009年

4 陳磊;單晶硅納米磨損的濕度/速度效應(yīng)及防護(hù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

5 劉春陽;納秒脈沖激光誘導(dǎo)單晶硅材料熒光效應(yīng)的研究[D];天津大學(xué);2012年

6 王曉東;不同濕度和水下單晶硅的納米磨損研究[D];西南交通大學(xué);2014年

7 曹建偉;直拉式單晶硅生長(zhǎng)爐的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐相杰;不同接觸尺度下單晶硅的摩擦磨損性能研究[D];西南交通大學(xué);2012年

2 徐樂;基于HF溶液選擇性刻蝕的單晶硅亞表面非晶損傷層探測(cè)方法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 周桂勇;長(zhǎng)脈沖激光輻照單晶硅的損傷特性研究[D];西華大學(xué);2015年

4 呂煥玲;摻雜單晶硅納米材料力學(xué)性能的多尺度理論模型及模擬[D];新疆大學(xué);2016年

5 李佳桂;組合激光對(duì)單晶硅熱作用的數(shù)值分析[D];南京理工大學(xué);2016年

6 余繼軍;單晶硅材料動(dòng)態(tài)壓痕試驗(yàn)系統(tǒng)的建立及試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

7 呂揚(yáng);單晶硅晶體特性的壓痕仿真與試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2013年

8 溫軍戰(zhàn);單晶硅反應(yīng)激波刻蝕試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 于楠;單晶硅納米加工仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 豐云愷;硼鎵共摻雜單晶硅電池抑制光衰減研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：摻雜單晶硅納米材料力學(xué)性能的多尺度理論模型及模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：479235