| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 1 引言 | 第10-19页 |
| ·研究背景 | 第10-11页 |
| ·近年来半导体材料Si的发展状况 | 第11-13页 |
| ·多晶硅的概述 | 第11-12页 |
| ·单晶硅的概述 | 第12-13页 |
| ·材料设计 | 第13-15页 |
| ·材料设计概述 | 第13-15页 |
| ·计算机在材料设计中的应用 | 第15页 |
| ·计算机模拟在半导体材料 Si中的应用 | 第15-18页 |
| ·分子动力学 | 第15-16页 |
| ·蒙特卡洛方法 | 第16-17页 |
| ·第一性原理算法 | 第17页 |
| ·近年来半导体 Si的计算机模拟发展状况 | 第17-18页 |
| ·本文内容 | 第18-19页 |
| 2 分子动力学方法 | 第19-31页 |
| ·分子动力学方法的概述 | 第19-20页 |
| ·分子动力学方法的基本概念 | 第20-21页 |
| ·原子间作用势 | 第21-25页 |
| ·原子间作用势简介 | 第21页 |
| ·势函数的构造 | 第21-22页 |
| ·截断距离与长程相互作用 | 第22页 |
| ·原子间相互作用势举例 | 第22-25页 |
| ·周期性边界条件 | 第25-27页 |
| ·时间积分算法 | 第27-29页 |
| ·Verlet算法 | 第27-28页 |
| ·速度Verlet算法 | 第28页 |
| ·蛙跳算法(leap-frog Algorithm) | 第28-29页 |
| ·预估校正(Predictor-corrector)算法 | 第29页 |
| ·分子动力学模拟的系综 | 第29-31页 |
| ·微正则系综(NEV) | 第29页 |
| ·正则系综(NVT) | 第29页 |
| ·等温等压系综(NPT) | 第29-30页 |
| ·等压等焓系综(NPH) | 第30页 |
| ·巨正则系综(uVT) | 第30-31页 |
| 3 计算机模拟的软硬件环境 | 第31-36页 |
| ·几种常用的晶体结构计算软件 | 第31-32页 |
| ·计算硬件 | 第32页 |
| ·具体计算流程 | 第32-36页 |
| ·晶体结构参数及性能优化 | 第33页 |
| ·缺陷计算 | 第33-34页 |
| ·分子动力学模拟 | 第34-36页 |
| 4 半导体材料 Si的性能计算与优化 | 第36-44页 |
| ·半导体材料 Si的晶体结构及力学常数优化 | 第36-37页 |
| ·Si原子间相互作用势函数 | 第37-39页 |
| ·Tersoff和 Stillinger-Weber势函数 | 第37-38页 |
| ·SW相互作用势函数参数的修正 | 第38-39页 |
| ·势函数及其参数的选择 | 第39-43页 |
| ·本章小结 | 第43-44页 |
| 5 Si中空位运动的模拟 | 第44-51页 |
| ·空位的产生 | 第44页 |
| ·空位的扩散和运动 | 第44-46页 |
| ·空位运动的微观理论 | 第45页 |
| ·空位的扩散机制 | 第45-46页 |
| ·研究缺陷的方法 | 第46-47页 |
| ·空位运动的模拟假设 | 第47-48页 |
| ·模拟结果及分析 | 第48-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 6 Si分子动力学模拟中参数的选择 | 第51-60页 |
| ·分子动力学参数的确定 | 第51-57页 |
| ·平衡步数的确定 | 第51-54页 |
| ·时间步长的确定 | 第54-56页 |
| ·积分方法的确定 | 第56页 |
| ·模拟体系大小的确定 | 第56-57页 |
| ·分子动力学模拟实例 | 第57-58页 |
| ·本章小结 | 第58-60页 |
| 结论 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
