多尺度模擬方法在半導(dǎo)體材料位移損傷研究中的應(yīng)用
定 價(jià):150 元
叢書名:輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)叢書
- 作者:賀朝會(huì),唐杜,臧航,鄧亦凡,田賞
- 出版時(shí)間:2023/10/1
- ISBN:9787030764690
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:TN304
- 頁碼:212
- 紙張:
- 版次:31
- 開本:B5
本書系統(tǒng)介紹了用于材料位移損傷研究的多尺度模擬方法,包括輻射與材料相互作用模擬方法、分子動(dòng)力學(xué)方法、動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅方法、第一性原理方法、器件電學(xué)性能模擬方法等,模擬尺寸從原子尺度的10.10m到百納米,時(shí)間從亞皮秒量級(jí)到106s,并給出了多尺度模擬方法在硅、砷化鎵、碳化硅、氮化鎵材料位移損傷研究中的應(yīng)用,揭示了典型半導(dǎo)體材料的位移損傷機(jī)理和規(guī)律,在核技術(shù)和輻射物理學(xué)科的發(fā)展、位移損傷效應(yīng)研究、人才培養(yǎng)等方面具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。
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目錄
叢書序
前言
主要符號(hào)表
第1章緒論1
1.1位移損傷效應(yīng)2
1.2單粒子位移損傷效應(yīng)3
1.3位移損傷的多尺度特點(diǎn)6
1.4位移損傷缺陷的產(chǎn)生及演化模擬8
參考文獻(xiàn)11
第2章多尺度模擬方法15
2.1輻射與材料相互作用模擬方法17
2.1.1載能粒子與原子核的碰撞動(dòng)力學(xué)17
2.1.2二體碰撞近似方法19
2.2分子動(dòng)力學(xué)方法23
2.3動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅方法27
2.4第一性原理方法30
2.4.1第一性原理計(jì)算方法31
2.4.2VASP軟件31
2.5器件電學(xué)性能模擬方法34
2.5.1缺陷復(fù)合理論34
2.5.2位移損傷缺陷的電學(xué)性質(zhì)36
2.5.3SentaurusTCAD軟件38
參考文獻(xiàn)38
第3章多尺度模擬方法在硅材料位移損傷研究中的應(yīng)用42
3.1離子入射硅引起的位移損傷缺陷初態(tài)研究42
3.1.1離子入射硅初級(jí)碰撞過程的蒙特卡羅模擬42
3.1.2硅中離位級(jí)聯(lián)的分子動(dòng)力學(xué)模擬46
3.2位移損傷缺陷的長時(shí)間演化機(jī)理研究60
3.2.1中子在硅中產(chǎn)生的初級(jí)反沖原子能量分布計(jì)算62
3.2.2位移損傷缺陷長時(shí)間演化的動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅模擬63
3.2.3位移損傷缺陷的長時(shí)間演化機(jī)理69
3.2.4空間均勻分布缺陷的長時(shí)間演化機(jī)理76
3.2.5位移損傷電流退火因子78
3.3重離子引起的單粒子位移損傷電流計(jì)算83
3.3.1單粒子位移損傷電流計(jì)算方法83
3.3.2252Cf輻照超低泄漏電流二極管的單粒子位移損傷電流計(jì)算89
3.4本章小結(jié)101
參考文獻(xiàn)102
第4章多尺度模擬方法在砷化鎵材料位移損傷研究中的應(yīng)用107
4.1質(zhì)子在GaAs中初級(jí)離位碰撞模擬107
4.1.1物理模型108
4.1.2質(zhì)子入射GaAs材料全射程模擬110
4.1.3質(zhì)子垂直入射GaAs太陽電池模擬114
4.2GaAs中級(jí)聯(lián)碰撞的分子動(dòng)力學(xué)模擬118
4.2.1計(jì)算方法119
4.2.2結(jié)果與討論122
4.3GaAs中輻照缺陷長時(shí)間演化的KMC模擬132
4.3.1GaAs中輻照缺陷相關(guān)性質(zhì)計(jì)算及KMC模擬設(shè)置132
4.3.2結(jié)果與討論137
4.4本章小結(jié)140
參考文獻(xiàn)141
第5章多尺度模擬方法在碳化硅材料位移損傷研究中的應(yīng)用145
5.1中子與SiC材料初級(jí)碰撞模擬146
5.1.1初級(jí)碰撞模擬設(shè)置147
5.1.2初級(jí)碰撞模擬結(jié)果147
5.2PKA級(jí)聯(lián)碰撞的分子動(dòng)力學(xué)模擬151
5.2.1勢函數(shù)與材料結(jié)構(gòu)模型151
5.2.2計(jì)算內(nèi)容與程序設(shè)計(jì)152
5.2.3數(shù)據(jù)處理方法154
5.2.4結(jié)果與討論155
5.34H-SiC中缺陷長時(shí)間演化的KMC模擬160
5.3.1計(jì)算方法160
5.3.2程序設(shè)計(jì)161
5.3.3結(jié)果與討論162
5.4位移損傷致反向漏電流的計(jì)算167
5.5本章小結(jié)171
參考文獻(xiàn)172
第6章多尺度模擬方法在氮化鎵材料位移損傷研究中的應(yīng)用174
6.1不同中子能譜環(huán)境下GaN中產(chǎn)生的初級(jí)反沖原子能譜研究174
6.210keVPKA在GaN中離位級(jí)聯(lián)的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究178
6.2.1點(diǎn)缺陷的演化規(guī)律180
6.2.2點(diǎn)缺陷的空間分布及缺陷團(tuán)簇181
6.2.3點(diǎn)缺陷產(chǎn)生與溫度的關(guān)系183
6.3基于動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅的GaN位移損傷缺陷演化的模擬研究183
6.41MeV中子輻照GaN產(chǎn)生缺陷的演化模擬研究185
6.4.11MeV中子在GaN中產(chǎn)生的初級(jí)反沖原子186
6.4.2不同能量PKA在GaN中產(chǎn)生缺陷的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究186
6.4.3基于動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅的位移損傷缺陷演化模擬研究190
6.4.4基于TCAD的GaN電學(xué)特性研究194
6.5本章小結(jié)196
參考文獻(xiàn)196