Pt(PF$_3$)$_4$的FEBID过程的辐照驱动分子动力学模拟
化学物理
2023-09-06 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
本文提出了一种用于聚焦电子束诱导沉积(FEBID)过程中金属纳米结构形成与生长的原子尺度模拟的详细计算方案。该方案基于辐照驱动分子动力学(IDMD)——一种利用先进软件包MBN Explorer和MBN Studio对复杂分子体系辐照驱动转变进行计算机模拟的新颖通用方法。按照所 formulated 方案进行的原子尺度模拟，为电子诱导前驱体碎裂的基本机制以及FEBID相关的纳米结构形成与生长机制提供了宝贵见解，这些对进一步推动基于FEBID的纳米制造至关重要。所发展的计算方法具有通用性，可适用于不同的前驱体分子、基底类型、辐照条件等。该方法也可经调整用于模拟其他使用电子束的纳米制造技术（如直接电子束光刻）中的纳米结构形成。在本研究中，该方法被应用于SiO表面上广泛研究的前驱体分子Pt(PF)的FEBID的IDMD模拟。模拟揭示了驱动FEBID初期纳米结构形成的过程，包括Pt原子的成核、表面小金属团簇的形成，随后它们的聚集以及树枝状铂纳米结构的形成。对模拟结果的分析提供了空间分辨的相对金属含量、沉积层高度和生长速率，这些为实验表征FEBID生长的纳米结构提供了宝贵的参考数据。
引用
@article{arxiv.2105.12206,
title = {Irradiation driven molecular dynamics simulation of the FEBID process for Pt(PF$_3$)$_4$},
author = {Alexey Prosvetov and Alexey V. Verkhovtsev and Gennady B. Sushko and Andrey V. Solov'yov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12206},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 12 figures