在Si(100) 表面上沉积的喷射Cu膜的微晶结构上:实验和集成的多尺度模拟
Guo Zhu1, Mengxin Han1, Baijun Xiao1
1School of Mechanical & Electrical Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|June 28, 2023
概括
这项研究开发了一种磁铁喷射沉积的模拟,准确地预测了较低的压力如何改善铜/薄膜质量并减少表面粗度. 这有助于高效高品质的电影制作.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 薄膜沉积的情况
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 磁铁子喷雾对于薄膜制造至关重要.
- 控制喷雾参数是实现所需薄膜性能的关键.
- 精确模拟薄膜生长仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发和验证一个集成的多尺度模拟磁铁子喷射沉积.
- 为了研究喷射压力对Cu/Si薄膜特性的影响.
- 为优化薄膜制备提供理论指导.
主要方法:
- 喷的Cu/Si薄膜的实验性制备.
- 使用X射线衍射 (XRD) 和原子力显微镜 (AFM) 进行表征.
- 开发一个结合的蒙特卡洛 (MC) 和分子动力学 (MD) 模拟方法.
主要成果:
- 降低喷雾压力 (2至0.15Pa) 导致表面粗度降低,并改善了Cu薄膜的晶体质量.
- 实验发现与模拟预测一致.
- 模拟显示了从沃尔默-韦伯到二维分层增长的过渡,解释了粗度的减少.
结论:
- 集成模拟准确地模拟了磁铁子喷射沉积的情况.
- 较低的喷射压力通过改变生长模式,促进更光滑,更高质量的Cu/Si膜.
- 拟议的模拟方案为高效的薄膜制造提供了宝贵的见解.
