A Theoretical model for the epitaxiol growth of Si(100) surface

Abstract

Özet SI(IOO) yüzeyi üzerinde epikatman buyume MODELİ Sefa Dağ Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Salim Çıracı Ocak 2000 Bu çalışma, genel olarak Si(100) yüzeyinde atomik skaladaki büyüme mekanizmalarını ele almaktadır. Yüzeyin yapısal özelliklerinin ve sıcaklığa göre davranışının irdelenmesinde ` Ab-Initio-K/ıva,ntum Moleküler Dinamik` hesapları kullanılmaktadır. Bu hesaplarda `Yoğunluk Fonksiyonel` yaklaşımına dayalı kendi içinde tutarlı elektronik yapı hesapları ve iyonik durulma hesapları aynı anda yapılmaktadır. Bu yöntemi kullanarak, ilk etapta OK sıcaklığında üzerinde tek atom bulunan ve daha sonra sadece dimer bulunan yüzeyler için yeni atomların en uygun bağ konfigürasyonlarmm ve konumlarının bulunması ile ilgili çalışmayı ele aldık, ikinci etapta sonlu sıcaklıktaki yüzeyde ayrı iki atomun yüzey üzerinde değişik konfigürasyonlarda dimer oluşumları, üçüncü etapta ise oluşan dimerlerin sıcaklığa bağlı davranışları ve bunun sonucunda öteleme ve dönü hareketleri, son etapta da tek boyutta `epikatman` büyümenin oluşumu ve modellenmesi incelenmiştir. Anahtar sözcükler: Silisyum, dimer bağlar, sıcaklık, epikatman büyüme, ab-initio elektronik yapi. MkOmmcusvon mXMMMÜ

Abstract A THEORETICAL MODEL FOR THE EPITAXIAL GROWTH OF SI(IOO) SURFACE Sefa Dağ M. S. in Physics Supervisor: Prof. Salim Çıracı January 2000 In this thesis, we investigated atomic scale mechanisms of growth on the Si(100) surface. First principles quantum molecular dynamics calculations are performed, where self- consistent field electronic structure calculations within the density functional theory, and ionic relaxations carried out concomitantly. By using this method, we first determined the binding energy and binding sites of ad- atoms and ad-dimers. In the second stage, we simulated different configuration of dimer construction. In the third stage, we analyzed temperature dependent behaviour of dimers and we investigated translational and rotational motion of dimers. Finally, we presented a new theoretical model for ID epitaxial growth. Keywords: Silicon, dimer bonds, temperature, epitaxial growth, ab-initio electronic structure.