分子动力学研究表面缺陷对硅纳米线杨氏模量的影响

• 作者: 冒晓莉 张加宏 李敏 陈剑翔 顾芳
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 硅纳米线 分子动力学 表面缺陷 杨氏模量 横截面 晶向
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 341-347
• 页数: 7页
• 分类号: O472|O77
• 字数: 4054字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2018.02.028

摘要

硅纳米线因受量子尺寸效应与表面效应的影响而具有奇特的力、电及其耦合特性,成为了纳米电子器件的核心构件.然而在硅纳米线的制备过程中,表面产生缺陷不可避免.因此本文采用分子动力学方法着重研究了表面缺陷浓度对不同横截面形状(正方形、六角形和三角形)的[110]晶向和[111]晶向硅纳米线杨氏模量的影响.研究结果表明,当硅纳米线仅有单一表面缺陷时,不同晶向硅纳米线的杨氏模量均随表面缺陷浓度增加而迅速单调减小.当表面缺陷浓度为10%时,杨氏模量的减小幅度在10%-20%之间,减小幅度的差异与硅纳米线的晶向以及横截面形状密切相关.当存在多个表面缺陷时,杨氏模量随着缺陷浓度的增加表现出了不同程度的波动趋势.三角形截面硅纳米线的杨氏模量波动幅度最大,正方形截面的波动较小,即表面缺陷分布的不同对正方形截面硅纳米线的杨氏模量影响较小,这表明表面缺陷的影响与其分布及硅纳米线的横截面形状密切相关.通过与实验结果对比,本文的研究结果揭示了表面缺陷是导致硅纳米线杨氏模量实验值变小的重要因素,因此在表征硅纳米线的力学性能时,需要考虑表面缺陷的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冒晓莉		28	92	6.0	8.0
2	李敏	南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室	46	160	7.0	11.0
6	张加宏	南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室	45	188	8.0	11.0
15	顾芳	南京信息工程大学物理与光电工程学院	29	120	6.0	9.0
16	陈剑翔	南京信息工程大学电子与信息工程学院	1	3	1.0	1.0