[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

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。