Sylke Uhlmann

Untersuchung der Effekte niederenergetischen Ionen-Beschusses in Kohlenstoff- uind Siliziumsystemen auf der Grundlage von Molekulardynamik-Simulationen

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Kurzfassung in Deutsch

Die Dissertation beschaeftigt sich mit der Analyse ballistischer Effekte,
diein der Wechselwirkung niederenergetischer Ionen mit Oberflaechen kovalenter
Festkoerper auftreten. Im Mittelpunkt stehen dabei Kohlenstoff- und
Siliziumsysteme und Ionenenergien unter 100 eV. Das Eindringverhalten der
hyperthermischen Atome unter die oberste Atomlage wird analysiert,woraus sich
Schwellenergien fuer das Eindringen selbst sowie fuer die Erzeugung
permanenter Gitterdefekte, die sogenannte Displacement-Energie, ergeben.
Molekulardynamik-Simulationen (MD) bilden ein leistungsfaehiges Werkzeug fuer die
Untersuchung dieser Prozesse. Die fuer die Berechnung der interatomaren Kreafte verwendete
Dichtefunktional-Tight-Binding-Methode (DFTB)bietet bei vertretbarem
rechentechnischen Aufwand eine hohe Genauigkeit bei der Beschreibung von
Defekt-Topologien, Oberflaechenrekonstruktionen und amorphen Netzwerken.Die
Displacement-Energien werden entsprechend ihrer Orientierungsabhaengigkeit fuer
Diamant und Silizium diskutiert, wobei gleichzeitig die Umordnungsmechanismen und
Defekte analysiert werden. Ein MD-Verfahren fuer die Bestimmung der ballistischen
Eindringschwelle von Ionen in Oberflaechen wird vorgestellt, welches
die Berechnung der Minimal-Ionenenergie fuer das Eindringen von Atomen unter die
oberste Lage selbst komplizierter Oberflaechen erlaubt. Die Eindringschwelle
sowie die Energieabhaengigkeit des Eindringquerschnittes fuer auf eine Si(100)-Oberflaeche
auftreffende Siliziumatome werden diskutiert.Computersimulationen des
Beschusses von amorphem Kohlenstoff mit Kohlenstoffatomen fuehren auf eine Spezifikation
des Subplantationsmodells. Unter Beschuss wird die Ausbildung einer leerstellenreichen
Oberflaechenschicht, einer Zwischenschicht mit einer hohen Zahl schwach gebundener
Atome, sowie einer Schicht mit fortschreitender Anreicherung sp3-gebundener
Atome beobachtet. Die Minimalenergie fuer die Ausbildung der Zwischenschicht wird mit
10 eV bestimmt.

weitere Metadaten

DDC Klassifikation530
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
DokumententypDissertation
SpracheEnglisch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)21.07.1997
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung11.07.1997
Veröffentlichungsdatum (online)21.07.1997
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-199700319

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