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.pdf

1、硅納米材料物理性能的研究對其在半導(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：
　?。?）通過基于半連續(xù)體模型運(yùn)用 Keating形變勢模型計(jì)算，研究分析了摻雜濃度及摻雜位置對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

2、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。
　?。?）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。
　?。?）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)，摻雜濃度和尺寸對單晶硅納米梁諧振頻率的影響。結(jié)果表明，摻雜濃度