【摘要】：采用蒙特卡羅方法,模擬了脈沖激光燒蝕制備納米硅晶粒的動(dòng)力學(xué)過程.在模擬中采用了成核長(zhǎng)大模型,對(duì)室溫下的硅晶粒成核過程中穩(wěn)定晶核所含硅原子數(shù)目進(jìn)行了研究.經(jīng)過大量的計(jì)算以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,發(fā)現(xiàn)當(dāng)穩(wěn)定晶核所含硅原子數(shù)目為6時(shí),計(jì)算得出的納米硅晶粒平均尺寸分布規(guī)律與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好.
【圖文】：

了研究納米Ｓｉ晶粒成核過程，在模擬過程中對(duì)穩(wěn)定硅晶核所含的硅原子數(shù)目ｎ進(jìn)行了多種假設(shè)，ｎ在２～１０取值分別進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得出在燒蝕點(diǎn)下方２ｃｍ處平行于羽輝軸的水平方向上納米硅晶粒尺寸分布情況．經(jīng)過大量計(jì)算以及與實(shí)驗(yàn)比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)穩(wěn)定晶核所含硅原子數(shù)目為６時(shí)，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)符合的較好．由于篇幅限制，這里給出ｎ為２和６時(shí)２種典型情況下的計(jì)算結(jié)果，如圖２ｂ和圖２ｃ所示．ａ．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；ｂ、ｃ．模擬計(jì)算出的納米硅晶粒平均尺寸大小，分別對(duì)應(yīng)穩(wěn)定晶核所含硅原子數(shù)目為２和６．圖２納米硅晶粒平均尺寸分布Ｆｉｇ．２Ａｖｅｒａｇｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ由圖２可見，當(dāng)穩(wěn)定晶核所含硅原子數(shù)目為６時(shí)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好．納米硅晶粒的平均尺寸隨著到靶的距離的增加不斷增大，在２．０ｃｍ處達(dá)到最大，隨后隨著距離的增加晶粒平均尺寸開始逐漸減小．而且，壓強(qiáng)對(duì)晶粒的平均尺寸有明顯影響，壓強(qiáng)增加，晶粒的平均尺寸增加，５０Ｐａ時(shí)晶粒的平均尺寸達(dá)到最大，，之后壓強(qiáng)增加晶粒的平均尺寸開始減小，但是晶粒平均尺寸的最大值都出現(xiàn)在２．０ｃｍ處．計(jì)算中用硅晶粒所含硅原子數(shù)來表示硅晶粒的大小，而實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的硅晶粒尺寸單位是ｎｍ，兩者之間是非線性關(guān)系，這是造成理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間差異的重要原因．５７５


本文編號(hào)：2585039