SiO/4H-SiC(0001)界面における熱酸化過程の第一原理分子動力学シミュレーション; 炭素クラスターの形成

First-principles molecular dynamics study of SiO/4H-SiC(0001) interface oxidation process; Formation of carbon cluster

大沼 敏治*; 宮下 敦巳; 岩沢 美佐子*; 吉川 正人; 土田 秀一*

Onuma, Toshiharu*; Miyashita, Atsumi; Iwasawa, Misako*; Yoshikawa, Masahito; Tsuchida, Hidekazu*

平面波基底のPAW(Projector Augment Wave)法による第一原理分子動力学計算を行い熱酸化過程の動的シミュレーションを行った。計算は地球シミュレーターで行った。界面モデルはスラブモデルを用い、界面の初期構造は加熱及び急冷法により作成した。界面モデルは急峻かつダングリングボンドのない綺麗な界面に酸化過程のきっかけとして炭素空孔を導入したものを用いた。酸化過程のシミュレーションは酸素分子を一つずつSiO層に追加することにより行った。酸素分子はSiO層中及びSiC界面のSi原子と反応し解離した。SiC界面のSi原子が酸化されることによりSi原子とC原子との結合が切れてCダングリングボンドが生成される。Cダングリングボンドの生成がきっかけとなり炭素クラスターが生成されるのが観察された。CO分子はCクラスタと酸素分子が反応することにより生成された。

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