用動力學(xué)蒙特卡羅的方法對Ag 原子在Pt( 111) 基底上的生長過程進行模擬，研究了溫度對金屬超薄膜初始生長形貌的影響。結(jié)果表明，隨著溫度的升高島從分形狀向凝聚狀的轉(zhuǎn)變過程，模擬結(jié)果能與相關(guān)實驗現(xiàn)象相吻合。本文進一步討論了原子擴散能力對島形貌的影響，預(yù)測了Ag 島從分形狀向凝聚狀轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)折溫度區(qū)域。并且通過改變沉積速率論證了轉(zhuǎn)折溫度區(qū)域隨著沉積速率的增加而提高。

　　金屬超薄膜材料以其獨特的物理特性、誘人的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)價值目前越來越受到人們的關(guān)注。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，計算機模擬技術(shù)在研究薄膜生長中的微觀細致行為的作用越來越大，該技術(shù)為研究薄膜生長機理提供了重要的理論研究工具。在原子尺度上，超薄膜的生長主要包括核的形成、生長以及合并等過程，而這些過程又受到沉積原子在表面的擴散勢壘、擴散機制、襯底結(jié)構(gòu)、基底溫度以及沉積速率等多種因素的影響。薄膜在生長初期，真空技術(shù)網(wǎng)(http://resourcemgt.cn/)認為主要需要考慮一下幾個過程:

　　①薄膜原子沉積到基底表面上并被變?yōu)槲�附原�?

　　②吸附原子在基底表面上擴散并成核，長大及合并;

　　③吸附原子的再蒸發(fā)。

　　自從Witten 和Sander 等提出DLA( The Diffusion Limited Aggregation Model) 模型后，有關(guān)薄膜表面生長的計算機隨機模型很快發(fā)展起來。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，采用仿真技術(shù)能更加深入、細致地研究不同制備環(huán)境下薄膜的生長行為。后來，在DLA 模型的基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列研究薄膜表面生長過程的模型。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，使得跟蹤大量粒子的行為成為可能，采用仿真技術(shù)便能更深入、更細致地研究不同制備環(huán)境下薄膜生長行為，這對人們進一步認識薄膜表面生長過程和相關(guān)物理機制具有重要意義。

　　本論文采用二維動力學(xué)蒙特卡羅的方法模擬了Ag 薄膜在Pt( 111) 上的生長過程，并將仿真結(jié)果與國外已報道的實驗結(jié)果進行了比較，從而證明計算機仿真模型的合理性。進一步地，通過計算機模擬預(yù)測了島形貌明顯轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)域。

結(jié)論

　　采用動力學(xué)蒙特卡羅的方法，模擬了Ag 原子在Pt( 111) 基片上的生長過程，討論了溫度對Ag 超薄膜初始生長島形貌的影響。通過計算機模擬在原子尺度上揭示了島從分形狀向凝聚狀的轉(zhuǎn)變過程，計算機模擬結(jié)果能與相關(guān)實驗現(xiàn)象相吻合。通過改變不同基底溫度，模擬分析了島形貌的轉(zhuǎn)變過程。并且通過計算機模擬預(yù)測島形貌轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)折溫度，論證了島形貌的轉(zhuǎn)折溫度區(qū)域隨著沉積速率的增加而升高，并用擴散時間和擴散速率的關(guān)系解釋了這種現(xiàn)象。本文的研究結(jié)果可對實際實驗制備提供重要的理論參考和指導(dǎo)。