冷速对液态GaAs快速凝固过程中微观结构的影响

采用分子动力学方法对液态GaAs在六种不同冷速下的快速凝固过程进行模拟,并采用双体分布函数、平均配位数、键角分布函数、二面角分布和可视化等方法对凝固过程的微观结构变化进行分析。结果表明:凝固过程中部分As原子发生偏聚,冷却后形成γ砷(简单立方结构As8),当冷速为1×10^(10) K/s和2×10^(10) K/s时,富Ga区域主要是以闪锌矿和纤锌矿为主的晶体结构;当冷速高于5×10^(10) K/s时,富Ga区域形成以Ga-Ga-Ga和Ga-As-Ga三元环结构为主的非晶无规网络结构。

液态GaAs快速结晶过程中的微观结构演变

采用分子动力学方法对液态Ga As在1×10^(10) K/s冷速下的快速结晶过程进行模拟,并采用双体分布函数、原子平均能量、键角分布函数、二面角分布函数和可视化等方法对凝固过程的微观结构变化进行分析.结果表明:凝固过程中,Ga As的结晶温度T_c为1460 K,当温度高于T_c时,体系处于液态无规网络结构;当温度低于T_c时,Ga和As原子迅速形核结晶,形成闪锌矿为主的多晶结构,并在晶界处形成共晶格孪晶结构,其中晶界处形成一层纤锌矿结构.在温度低于520 K时,As原子偏聚形成简单立方结构As_8.