Вышедшие номера
Пути политипных превращений в карбиде кремния
Переводная версия: 10.1134/S106378341908016X
Кукушкин С.А. 1,2,3, Осипов А.В. 2
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com, andrey.v.osipov@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2019 г.

Методами ab initio изучены два основных политипных превращения в карбиде кремния, а именно, 2H-> 6H и 3C-> 6H. Показано, что промежуточные фазы с тригональной симметрией P3m1 и моноклинной симметрией Cm сильно облегчают перемещения плотноупакованных слоев при таких переходах, разбивая их на отдельные стадии. Обнаружено, что два данных политипных превращения протекают совершенно по-разному. При переходе 2H-> 6H перемещаемые связи заметно наклоняются по сравнению с исходным положением, что позволяет уменьшить сжатие связей SiC в плоскости (11 20). Переход 3C-> 6H осуществляется посредством образования вспомогательных связей Si-Si и С-С, живущих короткое время и помогающих плотноупакованным слоям поменяться местами. В результате активационный барьер превращения 2H-> 6H (1.7 eV/atom) существенно меньше активационного барьера превращения 3C-> 6H (3.6 eV/atom), что означает, что второй переход должен протекать при температурах на 750-800oC выше, чем первый. Рассчитаны энергетические профили данных политипных превращений, а также геометрии всех промежуточных и переходных фаз. Показано, что все переходные состояния имеют моноклинную симметрию. Ключевые слова: фазовые переходы, политипы, карбид кремния, метод упругих лент, метод функционала плотности.
  1. M.T. Sebastian, P. Krishna. Random, non-random and periodic faulting in crystals. Routledge, Taylor \& Francis Group, London and N. Y. (2014). 383 p
  2. J. Fan, P.K. Chu. Silicon Carbide Nanostructures. Fabrication, Structure, and Properties. Springer, (2014). 330 p
  3. P.V. Bulat, A.A. Lebedev, Yu.N. Makarov. Sci. Techn. J. Inform. Technol., Mech. Opt. 3, (91), (2014); (https://openbooks.ifmo.ru/read\_ntv/9619/9619.pdf)
  4. T. Tagai, S. Sueno, R. Sadanaga. Mineralog. J. 6, 340 (1971)
  5. N.W. Jepps, T.F. Page. Prog. Cryst. Growth Charact. 7, 259 (1983)
  6. H.N. Baumann. J. Electrochem. Soc. 99, 109 (1952)
  7. S.I. Vlaskina, G.N. Mishinova, V.I. Vlaskin, V.E. Rodionov, G.S. Svechnikov. Semicond. Phys., Quantum Electron. \& Optoelectron. 14, 432 (2011)
  8. М.И. Сохор, В.Г. Кондаков, Л.И. Фельдгун. Докл. АН СССР, 175, 4, 826 (1967)
  9. А.А. Лебедев, С.Ю. Давыдов, Л.М. Сорокин, Л.В. Шахов. Письма в ЖТФ 41, 23, 89 (2015)
  10. D. Pandey, S. Lele, P. Krishna. Proc. Roy. Soc. Lond. A 369, 463 (1980)
  11. G. Henkelman, B.P. Uberuaga, H. Jonsson. J. Chem. Phys. 113, 9901 (2000)
  12. K.J. Caspersen, E.A. Carter. PNAS 102, 6738 (2005)
  13. A.V. Osipov. J. Phys. D: 28, 1670 (1995)
  14. A.V. Osipov. Thin Solid Films. 261, 173 (1995)
  15. J.G. Lee. Computational Materials Science. An introduction. CRS Press, Taylor \& Francis Group, Roca Baton (2017). 351 p
  16. D.S. Sholl, J.A. Steckel. Density functional theory. A practical introduction. J. Wiley \& Sons, Hoboken (2009). 238 p
  17. J. Hafner. J. Comp. Chem. 29, 2044 (2008)
  18. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  19. P. Atkins, J. de Paula. Atkins' Physical Chemistry. Univ. Press, Oxford (2006). 1067 p

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.