[发明专利]一种4H-SiC材料8°偏角三维原子结构模型及其构建方法和应用有效

专利信息
申请号: 201510624431.X 申请日: 2015-09-25
公开(公告)号: CN105354352B 公开(公告)日: 2019-06-21
发明(设计)人: 王方方;李玲;杨霏;郑柳;李永平;朱韫晖;吴昊;夏经华 申请(专利权)人: 国网智能电网研究院;国家电网公司;国网安徽省电力公司
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50;G06T17/00
代理公司: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
地址: 102211 北京市昌平区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 sic 材料 偏角 三维 原子结构 模型 及其 构建 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种4H-SiC材料8°偏角三维原子结构模型,所述模型为4H-SiC六方晶胞的周期性重复结构,晶胞参数为:α=90°,β=90°,γ=120°,所述晶胞由中心为硅原子的四面体构成,碳硅键长为其特征在于,所述模型上表面沿(0001)面向偏8°。

2.根据权利要求1所述的4H-SiC材料8°偏角三维原子结构模型,其特征在于,所述模型为单台阶或双台阶。

3.一种权利要求2所述的4H-SiC材料8°偏角单台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,所述方法包括:

(1)建立4H-SiC晶胞的三维原子结构模型;

(2)以步骤(1)所述模型为基准,建立4H-SiC的超晶胞模型;

(3)以硅面为上表面,沿(0001)面向偏8°做虚拟平面,平面落在从上表面开始的第一层和第二层碳-碳原子层间的部分向第一层碳原子层做垂直投影,投影部分的原子层构成第一层原子平台;

(4)平面落在第二层和第三层碳-碳原子层间的部分向第二层碳原子层做投影,投影部分的原子层构成第二层原子平台;

(5)以此类似方法,形成上表面8°偏角单台阶的原子结构;

(6)优化原子结构,得到4H-SiC材料8°偏角单台阶三维原子结构模型。

4.根据权利要求3所述的4H-SiC材料8°偏角单台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,其特征在于,所述4H-SiC晶胞的三维原子结构模型是直接从模型库调用或根据4H-SiC晶胞的空间群、晶格参数和原子坐标自行绘制。

5.根据权利要求3所述的4H-SiC材料8°偏角单台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,其特征在于,所述4H-SiC的超晶胞模型是将4H-SiC晶胞在x、y和z方向三维周期重复,所述x、y和z向的数值是根据所需超晶胞的大小确定。

6.一种权利要求2所述的4H-SiC材料8°偏角双台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,所述方法包括:

(1)建立4H-SiC晶胞的三维原子结构模型;

(2)以步骤(1)所述模型为基准,建立4H-SiC的超晶胞模型;

(3)以硅面为上表面,沿(0001)面向偏8°做虚拟平面,平面落在从上表面开始的第一层和第二层碳-碳原子层间的部分向第一层碳原子层做垂直投影,投影部分的原子层构成第一层原子平台;

(4)平面落在第二层和第三层碳-碳原子层间的部分向第二层碳原子层做投影,投影部分的原子层构成第二层原子平台;

(5)平面落在第三层和第四层碳-碳原子层间的部分向第三层碳原子层做投影,投影部分的原子层构成第三层原子平台;

(6)以此类似方法,形成上表面8°偏角双台阶的原子结构;

(7)优化原子结构,得到4H-SiC材料8°偏角双台阶三维原子结构模型。

7.根据权利要求6所述的4H-SiC材料8°偏角双台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,其特征在于,所述4H-SiC晶胞的三维原子结构模型是直接从模型库调用或根据4H-SiC晶胞的空间群、晶格参数和原子坐标自行绘制。

8.根据权利要求6所述的4H-SiC材料8°偏角双台阶三维原子结构模型的计算机辅助构建方法,其特征在于,所述4H-SiC的超晶胞模型是将4H-SiC晶胞在x、y和z方向三维周期重复,所述x、y和z向的数值是根据所需超晶胞的大小确定。

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