分子动力学模拟H原子与Si的表面相互作用*

柯川; 赵成利; 苟富均; 赵勇

doi:10.7498/aps.62.165203

西南交通大学超导与新能源研究开发中心，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031

贵州大学理学院，等离子体与器壁相互作用研究所，贵阳 550025

四川大学原子核科学技术研究所，辐射物理及技术教育部重点实验室，成都 610064

Molecular dynamics study of interaction between the H atoms and Si surface*

摘要: 　　通过分子动力学模拟了入射能量对H原子与晶Si表面相互作用的影响。通过模拟数据与实验数据的比较,得到H原子吸附率随入射量的增加呈先增加后趋于平衡的趋势。沉积的H原子在Si表面形成一层氢化非晶硅薄膜,刻蚀产物(H2, SiH2, SiH3和SiH4)对H原子吸附率趋于平衡有重要影响,并且也决定了样品的表面粗糙度。当入射能量为1 eV时,样品表面粗糙度最小。随着入射能量的增加,氢化非晶硅薄膜中各成分(SiH, SiH2, SiH3)的量以及分布均有所变化。

关键词:

Abstract: In this paper, molecular dynamics simulation is used to study the interactions between H atoms and the crystalline Si surface when H atoms bombard the Si surface in different incident energies. The results show that the adsorption rate of H atoms first increases and then reaches an equilibrium value with the increase of incident energy, which is consistent with the experimental results. The results also reveal that the H atoms are deposited on the Si surface, forming hydrogenated amorphous silicon film. The etching products (H2, SiH2, SiH3 and SiH4) influence the adsorption rate of H atoms, and determine the surface roughness of the hydrogenated amorphous silicon film. The surface roughness reaches a minimal value when the incident energy is 1 eV. However, both the yield and the distribution of the composition (SiH, SiH2, SiH3) in the hydrogenated amorphous silicon film change with the increase of incident energy.

分子动力学模拟H原子与Si的表面相互作用*

西南交通大学超导与新能源研究开发中心，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031

贵州大学理学院，等离子体与器壁相互作用研究所，贵阳 550025

四川大学原子核科学技术研究所，辐射物理及技术教育部重点实验室，成都 610064

关键词:

Molecular dynamics study of interaction between the H atoms and Si surface*

西南交通大学超导与新能源研究开发中心，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031

贵州大学理学院，等离子体与器壁相互作用研究所，贵阳 550025

四川大学原子核科学技术研究所，辐射物理及技术教育部重点实验室，成都 610064

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