氮粒子对Ti-Si-N岛构型演变影响的第一性原理计算

来源期刊：复合材料学报2014年第5期

论文作者：刘学杰 魏怀 陆峰 吴帅 任元 银永杰 张素慧

文章页码：1364 - 1368

关键词：界面形成条件;相分离;构型演变;激活能;第一性原理;

摘    要：为了研究Ti-Si-N薄膜生长过程中界面的形成,采用第一性原理计算了在TiN（001）表面上3N-2Ti-1Si、4N-1Ti-1Si和4N-2Ti-1Si岛的各构型的总能量和吸附能,并且利用推移弹性带（NEB）的方法计算了各岛构型演变过程中所需的迁移激活能。计算结果表明:Ti粒子在岛内的构型是低能量的稳定结构,这种构型是由SiN相从TiN相中分离出来而形成的;在3N-2Ti-1Si、4N-1Ti-1Si和4N-2Ti-1Si 3种构型的演变方式中,3N-2Ti-1Si构型演变所需的激活能较小,更容易实现构型演变;适量地增加N粒子的沉积比例,可以使岛构型演变所需的激活能减小,促进SiN相与TiN相的分离;当N与Ti的粒子数比例达到3∶2时,界面最容易形成。