入射能量对Au/Au（111）薄膜生长影响的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟了Au原子在Au（111）表面低能沉积的动力学过程。采用嵌入原子方法的原子间相互作用势，通过对沉积层原子结构的分析和薄膜表面粗糙度、层覆盖率的计算，研究了沉积粒子能量对薄膜质量的影响及其机制。结果表明：当入射能量Ein〈5 eV 时，沉积层和基体表层均呈现规则的单晶面心立方（111）表面的排列，沉积原子仅注入到基体最表面两层，随着入射能量的增加，薄膜表面粗糙度降低，薄膜越趋于层状生长，入射能量的增加有利于薄膜的成核和致密化；当Ein〉25 eV时，沉积层表面原子结构出现了较为明显的晶界，沉积原子注入到基体表面第三层及以下，随着入射能量的增加，薄膜表面粗糙度增加，沉积层和基体表层原子排列越不规则，载能沉积会降低基体内部的稳定性，导致基体和薄膜内部缺陷的产生，降低薄膜质量。此外，当基体内部某层沉积原子数约等于该层总原子数的一半时，沉积原子将能穿过该层进入到基体内部更深层。