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Nb-Si-N纳米复合薄膜表面吸附与迁移的第一性原理研究?

任元 , 张超 , 刘学杰 , 谭心 , 魏怀

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.018

针对 Nb-Si-N 纳米复合薄膜在沉积过程中各原子的成核过程和生长取向,采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理超软赝势平面波计算方法分别计算了Nb、Si、N各单原子在NbN(001)表面6个对称位的吸附作用和迁移过程.吸附作用的计算获得各原子的势能面,其中Nb 在NbN(001)表面最低能量位置为HL位,N、Si 最低能量位置处于 HL 位与 TopN 位之间.势能面计算结果确定各单原子在 NbN(001)表面迁移的路径分别为,Nb 原子和 Si 原子均为从 TopN位置迁移到 HL 位置;N 原子分别从 TopNb 位置和TopN-HL位置迁移到 HL 位置.Nb、Si、N 各单原子在NbN(001)表面迁移激活能分别为0.32,0.69和1.32 eV.

关键词: Nb-Si-N , 表面吸附 , 表面迁移 , 密度泛函计算

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