基于分子动力学模拟和显微表征的聚焦离子束纳米加工基础研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 聚焦离子束系统及加工机理 | 第12-17页 |
| 1.2.1 聚焦离子束系统 | 第12-14页 |
| 1.2.2 聚焦离子束加工机理 | 第14-17页 |
| 1.3 聚焦离子束微纳米加工技术及其机理研究进展 | 第17-27页 |
| 1.3.1 聚焦离子束加工技术现状 | 第17-21页 |
| 1.3.2 FIB纳米加工机理的研究现状 | 第21-27页 |
| 1.4 立项背景及研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 分子动力学模拟方法及其分析技术 | 第29-43页 |
| 2.1 分子动力学模拟方法 | 第29-36页 |
| 2.1.1 分子动力学模拟流程 | 第30页 |
| 2.1.2 体系总势能及势函数的选取 | 第30-32页 |
| 2.1.3 势能求解 | 第32-33页 |
| 2.1.4 统计系综 | 第33-34页 |
| 2.1.5 温度控制方法 | 第34-35页 |
| 2.1.6 时间步长 | 第35-36页 |
| 2.1.7 模拟软件 | 第36页 |
| 2.2 物理化学性质求解 | 第36-42页 |
| 2.2.1 材料结构分析方法 | 第36-40页 |
| 2.2.2 径向分布函数 | 第40-41页 |
| 2.2.3 热力学及动力学分析 | 第41-42页 |
| 2.2.4 其他物理性质 | 第42页 |
| 2.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 Ga-FIB纳米加工的模拟研究 | 第43-73页 |
| 3.1 FIB加工的蒙特卡洛模拟 | 第43-46页 |
| 3.1.1 SRIM简介 | 第43-44页 |
| 3.1.2 FIB加工的蒙特卡洛模拟 | 第44-46页 |
| 3.1.3 SRIM分析的不足 | 第46页 |
| 3.2 FIB加工的MD建模 | 第46-51页 |
| 3.2.1 FIB纳米沟槽加工模型 | 第46-48页 |
| 3.2.2 MD模拟中FIB加工参数的设置 | 第48-51页 |
| 3.3 单个离子注入过程分析 | 第51-55页 |
| 3.3.1 仿真参数 | 第51-52页 |
| 3.3.2 结果与讨论 | 第52-55页 |
| 3.4 束流能量的影响 | 第55-64页 |
| 3.4.1 仿真参数 | 第55-56页 |
| 3.4.2 离子注入损伤分析 | 第56-61页 |
| 3.4.3 溅射产额 | 第61页 |
| 3.4.4 离子注入表面拓扑结构变化 | 第61-64页 |
| 3.5 束流密度的影响 | 第64-70页 |
| 3.5.1 MD模型设计 | 第65-66页 |
| 3.5.2 结果与讨论 | 第66-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-73页 |
| 第四章 Ga-FIB纳米加工的实验研究 | 第73-97页 |
| 4.1 实验设备及测试方法 | 第73-79页 |
| 4.1.1 聚焦离子束/扫描电子显微镜双束系统 | 第73-75页 |
| 4.1.2 透射电子显微镜 | 第75-76页 |
| 4.1.3 X射线光电子能谱 | 第76-78页 |
| 4.1.4 拉曼光谱 | 第78-79页 |
| 4.2 聚焦离子束掩模机理研究 | 第79-88页 |
| 4.2.1 聚焦离子束掩模简介 | 第79-80页 |
| 4.2.2 掩模抗刻蚀机理的实验设计 | 第80-81页 |
| 4.2.3 基于XPS的FIB加工表面分析 | 第81-87页 |
| 4.2.4 基于透射电镜的表层截面分析 | 第87-88页 |
| 4.3 FIB加工损伤的拉曼光谱分析 | 第88-92页 |
| 4.3.1 硅片的拉曼光谱表征 | 第88-90页 |
| 4.3.2 实验设计 | 第90页 |
| 4.3.3 FIB加工剂量对非晶硅厚度的影响 | 第90-92页 |
| 4.4 FIB加工表面的SEM分析 | 第92-94页 |
| 4.4.1 实验参数 | 第92-93页 |
| 4.4.2 结果与讨论 | 第93-94页 |
| 4.5 本章小结 | 第94-97页 |
| 第五章 基于退火的FIB损伤恢复机理研究 | 第97-123页 |
| 5.1 引言 | 第97页 |
| 5.2 FIB加工后退火的MD模拟研究 | 第97-113页 |
| 5.2.1 FIB加工后退火的MD建模 | 第97-98页 |
| 5.2.2 高温热震动 | 第98-99页 |
| 5.2.3 退火温度对损伤恢复的影响 | 第99-106页 |
| 5.2.4 Ga离子迁移 | 第106-111页 |
| 5.2.5 表面拓扑结构变化 | 第111-112页 |
| 5.2.6 镓对非晶硅再结晶过程的影响 | 第112-113页 |
| 5.3 FIB加工后退火的实验研究 | 第113-122页 |
| 5.3.1 退火实验设计 | 第113-114页 |
| 5.3.2 微成分变化 | 第114-115页 |
| 5.3.3 基于拉曼光谱的表面分析 | 第115-117页 |
| 5.3.4 表面微结构变化 | 第117-122页 |
| 5.4 本章小结 | 第122-123页 |
| 第六章 总结与展望 | 第123-127页 |
| 6.1 总结 | 第123-126页 |
| 6.2 展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-137页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第137-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |
