Modelowanie wieloskalowe mikrodefektów w monokryształach germanu

Wykład przedstawi ideę i możliwości modelowania wieloskalowego na przykładzie problemu mikrodefektów w monokryształach germanu. Wytwarzane metodą Czochralskiego bezdyslokacyjne monokryształy germanu używane są do produkcji podłożowych płytek do epitaksji. W celu zwiekszenia stopnia uzytecznosci tych płytek w przemyśle elektronicznym i optoelektronicznym, niezbędne jest zminimalizowanie liczby wad występujących na ich powierzchni. Dla zapewnienia kontroli procesu krystalizacji i minimalizacji rozkładu i/lub rozmiaru mikrodefektów, opracowano model tworzenia się defektów w monokryształach germanu wytwarzanych metodą Czochralskiego oraz przeprowadzono jego eksperymentalną weryfikację. Opracowano także oprogramowanie, oparte na metodzie objętości skończonych, umożliwiające modelowanie koncentracji i rozmiaru mikrodefektów w funkcji warunków procesu wzrostu kryształów. Wyniki uzyskane w ramach prac badawczych bazują na kombinacji obliczeń w skali atomowej, w celu wyznaczenia stałych materiałowych oraz w meso-skali, w celu wyznaczenia dystrybucji mikrodefektów w monokryształach germanu podczas ich wzrostu z cieczy. Opracowane modele numeryczne pozwalają określić relacje pomiędzy warunkami procesu wzrostu kryształu a tworzeniem się mikrodefektów w monokryształach germanu. Wyniki przeprowadzonych symulacji pozwalają na optymalizację przemysłowych technologii wzrostu monokryształów germanu.