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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Modelagem computacional da interação entre discordâncias parciais a 90 graus e a superfície (111) do silício
???metadata.dc.creator???: Oliveira, Arnaldo Cesar Almeida 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Araújo, Moisés Augusto da Silva Monteiro de
First advisor-co: Oliveira, Clarissa de
???metadata.dc.contributor.referee1???: Silva, Alexandre Pinheiro da
???metadata.dc.contributor.referee2???: Bauerfeldt, Glauco Favilla
???metadata.dc.description.resumo???: Compreender as propriedades estruturais de discordâncias cristalinas é fundamental uma vez que estes defeitos governam os processos de deformação plástica em materiais. Particularmente em semicondutores, esses estudos são importantes dada a relevância desses materiais para a microeletrônica. Neste trabalho nosso foco serão as discordâncias cristalinas parciais a 90o em silício. Para o estudo teórico em escala atômica das discordâncias cristalinas, usamos simulações baseadas em metodologias quanto-mecânicas semi-empíricas através de um método intimamente ligado ao tratamento tight-binding, uma vez que considera em sua formulação que os estados eletrônicos cristalinos podem ser descritos em termos de orbitais atômicos: Método da Matriz Densidade Tight-Binding de Ordem-N (DMTB). Este método tem um custo computacional baixo o que permite que trabalhemos com sistemas muito grandes de átomos na representação das estruturas – com milhares de sítios inclusive. Em suma, descrevemos como produzir e representar as discordâncias parciais a 90o em Si consideramos três modelos para sua estrutura de caroço: um não reconstruído onde os átomos possuem uma coordenação quase quíntupla; um modelo reconstruído com período igual ao período da rede perfeita; e um modelo com período dobrado em relação ao da rede perfeita. Por fim, calculamos a variação da energia do sistema com a distância entre as discordâncias e a superfície livre do Si.
Abstract: Understanding the structural properties of dislocations is essential since these defects govern the processes plastic deformation of materials. Particularly in semiconductors, these studies are important given the relevance of these materials for microelectronics. In this work, our focus will be the 90o partial dislocations in silicon. For the theoretical study of atomic-scale crystal dislocations, we use simulations based on semi-empirical quantum-mechanical methods closely linked to the tight-binding treatment, since it considers in its formulation that crystalline electronic states can be described in terms of atomic orbitals: Density Matrix Method Tight-Binding Order-N (DMTB). This method has a low computational cost which allows us to work with very large systems atoms in structures representation -including thousands of sites. In short, we describe how to produce and represent the 90o partial dislocations in Si, we consider three models for its core structure: a unreconstructed where the atoms have an almost fivefold coordination; a model reconstructed with period equal to the perfect lattice; and a model with twice period comparing with the perfect lattice. Finally, we calculate the range in energy of the system with the distance between the dislocations and the free surface of Si.
Keywords: Semiconductor. Density Matrix Tigh
Binding
Silicon
Surface
Semicondutores
Método da Matriz Densidade Tight-Binding
Silício
Superfícies
???metadata.dc.subject.cnpq???: Matemática
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional
Citation: OLIVEIRA, Arnaldo Cesar Almeida. Modelagem computacional da interação entre discordâncias parciais a 90 graus e a superfície (111) do silício. 2014. 69 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Matemática e Computacional) - Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2014.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/2091
Issue Date: 31-Oct-2014
Appears in Collections:Mestrado em Modelagem Matemática e Computacional

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