Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si

Fu, Chu Chun

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	fisica
Título:	Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si
Título alternativo:	Molecular dynamics study of diffusion of Si and deposit of C atoms on Si (001)
Autor:	Fu, Chu Chun
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	CONICET - Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes. Departamento de Física
Publicación en la Web:	2017-03-01
Fecha de defensa:	2001
Fecha en portada:	2001
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor en Ciencias Físicas
Director:	Weissmann, Mariana
Director Asistente:	Saul, Alberto Andrés
Idioma:	Español
Palabras clave:	DINAMICA MOLECULAR; SI(001); CARBONO AMORFO DURO (DIAMOND-LIKE FILM); DIFUSION SUPERFICIALTIGHT BINDING MOLECULAR DYNAMICS; SI(001); DIMAOND-LIKE FILMS; SURFACE DIFFUSION
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3341_Fu
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n3341_Fu.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n3341_Fu
Ubicación:	Dep.003341
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Fu, Chu Chun. (2001). Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3341_Fu

Resumen:

La superlicie (001) de silicio ha sido objeto de numerosos estudios debido a sus interesantespropiedades, que aportan al avance de la física de semiconductores y a susaplicaciones en dispositivos microelectrónicos. Si(001) es además un buen candidato para usar como sustrato del crecimiento de capas delgadas de carbono amorfo, material que tiene una dureza comparable a la del diamante. En esta tesis se estudiaron tres problemas vinculados con esta superficie: 1. El movimiento de balanceo (flipping) de los dímeros de Si(001) y su correlación dinámica tanto en la superficie perfecta como en la presencia de defectos. El períodocaracterístico del balanceo y la correlación del movimiento de dímeros vecinos fueron investigados usando el método de simulación por dinámica molecular tight-binding. Losresultados fueron corroborados en parte por cálculos de primeros principios y tambiéncomparados con los obtenidos por un modelo de Ising bidimensional. Son importantespara la interpretación de imágenes obtenidas por STM a diferentes temperaturas. 2. La estabilidad y difusión de dímeros de Si adsorbidos sobre la superficie Si(001)a temperatura alta. Se observaron diferentes caminos y mecanismos de difusión en lasimulación por dinámica molecular. Los resultados se compararon con los de cálculos a 0Ky con los datos experimentales obtenidos por STM disponibles en la literatura. Tambiénse estimaron las energías de activación de algunos de estos procesos. 3. El depósito de carbono sobre Si(00l), tratando de simular el experirmmto realizado en Tandar. Con este propósito se propuso un modelo tight-binding para sistemas mixtos de Cy Si, a partir de los modelos conocidos para los materiales puros. Se observó la formaciónde una capa de SiC amorfo que sirve como interfaz para crecer sobre ella el carbonoamorfo duro, y se estudiaron sus propiedades estructurales y electrónicas. En particular,se lo caracterizó por su densidad, sus funciones de distribución radiales y angulares, suorden químico y su densidad de estados electrónicos.

Abstract:

The surface Si(001) has been studied in a large number of previous papers, due to itsinteresting physical properties. These studies have improved the knowledge of semiconductorphysics and led to its application in micro-electronic devices. Si(001) is also anexcellent substrate for the growth of amorphous carbon thin films, which have a hardnesssimilar to that of diamond. In this thesis three problems related to Si(001) have beenstudied: I. The flipping of the surface dimers on Si(001) and its dynamical correlation, in the caseof perfect and defective surfaces. The characteristic time between flips and the probabilityof correlated flips, when two nearest neighbouring dimers exchange their buckling positions,hare been studied using tight binding molecular dynamics simulations. The results havebeen compared with first principles calculations and with Monte Carlo simulations usinga two-dimensional Ising model. Thev are important in order to understand STM imagesand their temperature dependence. 2. The stabilitv and diffusion of Si adsorbed dimers on Si(001) at high temperature. Several mechanisms and diffusion pathways have been observed by means of moleculardynamics simulations. The results have been compared with those from first principlescalculations, at 0K, and also with available STM experimental ones. The dynamical activation energies along some pathways have also been estimated. 3. The deposit of energetic C atoms over Si(001), attempting to simulate the experimentalprocedure used in Tandar Laboratory. For this purpose we have proposed a tightbinding model for systems containing both Si and C atoms starting from the available modelsfor the pure materials. The formation of an amorphous SiC (a-SiC) thin film has beenobserved. It may be the interface over which the amorphous carbon thin film would grow. Structural and electronic properties of the a-SiC film so obtained have been investigated,in particular the density, the radial and angular distribution functions, the chemical order and the local density of electronic states.

Citación:

---------- APA ----------

Fu, Chu Chun. (2001). Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3341_Fu

---------- CHICAGO ----------

Fu, Chu Chun. "Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2001.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3341_Fu

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