РАСЧЕТ ПЛОТНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ АТОМОВ ПО НАПЫЛЯЕМЫМ ПЛОСКОСТЯМ

С.А. Желтов, Н.Н. Чупятов
DOI: 10.25699/SSSB.2021.39.5.008 Download PDF
Аннотация: Процесс нанесения покрытий на поверхности является одним из важнейших при нанесении защитных слоев. Особенно актуальным является метод молекулярно-лучевой эпитаксии, который применяют, например, для нанесения покрытий металлов и полимеров на металлические поверхности. Однако при производстве установок необходимо провести много предварительных экспериментов для получения максимально однородных напыленных поверхностей: размеры кювет, уровень расплава в кювете, расстояния до напыляемой поверхности и расположения системы кювет. Упрощением проведения этих реальных экспериментов является метод Монте-Карло. Моделируя компьютерные эксперименты с предполагаемыми параметрами установки, можно быстро получить необходимый результат с высокой точностью. В каждом компьютерном эксперименте разыгрывался вылет N = 108 частиц (атомов, молекул), что обеспечивало получение всех результатов с высокой точностью. Было установлено, что результаты расчетов не зависят от масс частиц. Анализ полученных данных позволил установить, что частицы, испарявшиеся с поверхности расплава по равновероятному закону и по закону косинуса, имеют близкие распределения, отличающиеся не более чем на 10%. Увеличение расстояния от верхнего края пластины до напыляемой плоскости с расстояния G = 0,01 м до расстояния G = 0,05 м приводит к тому, что плотность распределения для первого случая, имеющая значительный максимум около середины кюветы, становится практически равномерным распределением во втором случае. Применение метода Монте-Карло для процессов напыления в вакууме эффективно использовать не только для плоских поверхностей, но и на поверхности произвольных форм, например, цилиндрических.
Ключевые слова: молекулярно-лучевая эпитаксия, метод Монте-Карло, компьютерное моделирование.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство