輻射環(huán)境下材料的輻照位移損傷行為是影響電子器件性能的關(guān)鍵因素之一,通過輻照產(chǎn)生的點缺陷會經(jīng)過長時間的積累和演化,會對材料的宏觀力學與電學性能造成嚴重的影響,最終導致材料的電學性能改變。所以研究材料的輻照損傷過程及影響輻照的因素,對指導設計制造抗輻照材料具有重要的意義。本文通過分子動力學模擬研究了硅在輻照損傷初級階段的級聯(lián)碰撞過程,以及不同因素對輻照過程中產(chǎn)生的點缺陷和團簇的影響。本論文使用的是LAMMPS(Large-scale Atomic Molecular Massively Parallel Simulator)模擬軟件,并且對現(xiàn)有的Tersoff勢函數(shù)進行了改進,在短程作用中加入了適合級聯(lián)碰撞模擬的ZBL(Ziegler–Biersack–Littmark)勢函數(shù)。后使用改進后的勢函數(shù)研究了以Si原子作為初級級碰撞原子PKA(Primary Knock-on Atom,PKA)入射單晶硅的位移損傷機理。主要工作及結(jié)論如下:(1)研究了單晶硅中的輻照損傷過程。選用硅原子作為PKA,在室溫下模擬了中子入射到單晶硅中引起的輻照位移損傷現(xiàn)象。結(jié)果表明:在單晶硅材料中,中子入射造成的輻...

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第2章 輻照損傷與分子動力學方法
    2.1 輻照損傷
        2.1.1 輻照效應
        2.1.2 級聯(lián)碰撞
    2.2 分子動力學方法
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 原子勢函數(shù)
        2.2.3 模擬系綜
        2.2.4 積分算法
        2.2.5 邊界條件
        2.2.6 點缺陷的識別
    2.4 本章小結(jié)
第3章 硅的輻照位移損傷分子動力學模擬
    3.1 計算條件設置
        3.1.1 單晶硅模擬構(gòu)型
        3.1.2 模擬時間步長
    3.2 結(jié)果分析與討論
        3.2.1 單晶硅級聯(lián)碰撞過程
        3.2.2 溫度對硅級聯(lián)碰撞的影響
        3.2.3 PKA能量對硅級聯(lián)碰撞的影響
        3.2.4 應變對硅級聯(lián)碰撞的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 論文工作總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻
作者攻讀學位期間的科研成果
致謝



本文編號：3756500