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Ver el documento (formato PDF)   Fu, Chu Chun.  "Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si"  (2001)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
La superlicie (001) de silicio ha sido objeto de numerosos estudios debido a sus interesantes propiedades, que aportan al avance de la física de semiconductores y a sus aplicaciones en dispositivos microelectrónicos. Si(001) es además un buen candidato para usar como sustrato del crecimiento de capas delgadas de carbono amorfo, material que tiene una dureza comparable a la del diamante. En esta tesis se estudiaron tres problemas vinculados con esta superficie: 1. El movimiento de balanceo (flipping) de los dímeros de Si(001) y su correlación dinámica tanto en la superficie perfecta como en la presencia de defectos. El período característico del balanceo y la correlación del movimiento de dímeros vecinos fueron investigados usando el método de simulación por dinámica molecular tight-binding. Los resultados fueron corroborados en parte por cálculos de primeros principios y también comparados con los obtenidos por un modelo de Ising bidimensional. Son importantes para la interpretación de imágenes obtenidas por STM a diferentes temperaturas. 2. La estabilidad y difusión de dímeros de Si adsorbidos sobre la superficie Si(001) a temperatura alta. Se observaron diferentes caminos y mecanismos de difusión en la simulación por dinámica molecular. Los resultados se compararon con los de cálculos a 0K y con los datos experimentales obtenidos por STM disponibles en la literatura. También se estimaron las energías de activación de algunos de estos procesos. 3. El depósito de carbono sobre Si(00l), tratando de simular el experirmmto realizado en Tandar. Con este propósito se propuso un modelo tight-binding para sistemas mixtos de C y Si, a partir de los modelos conocidos para los materiales puros. Se observó la formación de una capa de SiC amorfo que sirve como interfaz para crecer sobre ella el carbono amorfo duro, y se estudiaron sus propiedades estructurales y electrónicas. En particular, se lo caracterizó por su densidad, sus funciones de distribución radiales y angulares, su orden químico y su densidad de estados electrónicos.

Abstract:
The surface Si(001) has been studied in a large number of previous papers, due to its interesting physical properties. These studies have improved the knowledge of semiconductor physics and led to its application in micro-electronic devices. Si(001) is also an excellent substrate for the growth of amorphous carbon thin films, which have a hardness similar to that of diamond. In this thesis three problems related to Si(001) have been studied: I. The flipping of the surface dimers on Si(001) and its dynamical correlation, in the case of perfect and defective surfaces. The characteristic time between flips and the probability of correlated flips, when two nearest neighbouring dimers exchange their buckling positions, hare been studied using tight binding molecular dynamics simulations. The results have been compared with first principles calculations and with Monte Carlo simulations using a two-dimensional Ising model. Thev are important in order to understand STM images and their temperature dependence. 2. The stabilitv and diffusion of Si adsorbed dimers on Si(001) at high temperature. Several mechanisms and diffusion pathways have been observed by means of molecular dynamics simulations. The results have been compared with those from first principles calculations, at 0K, and also with available STM experimental ones. The dynamical activation energies along some pathways have also been estimated. 3. The deposit of energetic C atoms over Si(001), attempting to simulate the experimental procedure used in Tandar Laboratory. For this purpose we have proposed a tight binding model for systems containing both Si and C atoms starting from the available models for the pure materials. The formation of an amorphous SiC (a-SiC) thin film has been observed. It may be the interface over which the amorphous carbon thin film would grow. Structural and electronic properties of the a-SiC film so obtained have been investigated, in particular the density, the radial and angular distribution functions, the chemical order and the local density of electronic states.

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Registro:
Título : Estudio por dinámica molecular de la difusión de Si y depósito de C sobre la superficie (001) de Si     =    Molecular dynamics study of diffusion of Si and deposit of C atoms on Si (001)
Autor : Fu, Chu Chun
Director : Weissmann, Mariana
Director Asistente : Saul, Alberto Andrés
Año : 2001
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Comision Nacional de Energía Atómica. Departamento de Física.
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3341_Fu
Idioma : Español
Area Temática : 
Palabras claves : DINAMICA MOLECULAR; SI(001); CARBONO AMORFO DURO (DIAMOND-LIKE FILM); DIFUSION SUPERFICIAL; TIGHT BINDING MOLECULAR DYNAMICS; SI(001); DIMAOND-LIKE FILMS; SURFACE DIFFUSION
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