【技术实现步骤摘要】
模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法及系统
本专利技术涉及电子材料应用
，具体涉及一种模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法及系统。
技术介绍
高压电子铝箔的性能不仅受腐蚀工艺影响，还与铝箔的质地有密切关系，主要是因为高压电子铝箔中杂质元素含量和分布会影响到铝箔性能。铝箔中最常见的杂质元素是Fe、Si和Cu。同时，为了满足不同应用需求，铝箔中通常还会添加其他杂质元素诸如Pb、In和Zn等元素。这些杂质元素的标准电极电势通常会比铝箔的标准电极电势高，当这些杂质元素大量富集在铝箔表面时，在铝箔腐蚀过程中产生不利影响。当然，这些杂质元素的原子尺寸和晶体结构与铝箔主体差异很大，它们在铝箔中的分布状态也表现出明显不同。目前，系统研究铝箔中杂质元素偏析行为及分布的报道相对较少。例如中南大学张新明课题组利用密度泛函理论(Densityfunctionaltheory，DFT)研究了铝箔中23种杂质元素的偏析行为。他们的研究工作说明，计算化学可以作为探究铝箔中杂质元素偏析相关机理的有效手段。然而，在他们的工作中，只给出了杂质元素偏析趋势，而没有给出杂质元素在铝箔中...
【技术保护点】
1.一种模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法，其特征在于，包括如下步骤：构建纯铝元素情况下的铝箔表面结构模型，其包括多个Al原子层，每一所述Al原子层包括M×N个Al原子，其中M和N均为大于2的整数；构建杂质分布模型，依次选择不同Al原子层作为待解析Al原子层；在待解析Al原子层中，利用杂质元素原子取代不同位置处的Al原子以构建待解析Al原子层的不同杂质元素分布状态的杂质分布模型，所述待解析Al原子层位于底层原子层上方；量化杂质分布模型，获取每一待解析Al原子层的每一杂质分布模型的能量值，选择最低能量值的杂质分布模型作为对应待解析Al原子层的最终杂质分布模型；获得杂质...
【技术特征摘要】
1.一种模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法，其特征在于，包括如下步骤：构建纯铝元素情况下的铝箔表面结构模型，其包括多个Al原子层，每一所述Al原子层包括M×N个Al原子，其中M和N均为大于2的整数；构建杂质分布模型，依次选择不同Al原子层作为待解析Al原子层；在待解析Al原子层中，利用杂质元素原子取代不同位置处的Al原子以构建待解析Al原子层的不同杂质元素分布状态的杂质分布模型，所述待解析Al原子层位于底层原子层上方；量化杂质分布模型，获取每一待解析Al原子层的每一杂质分布模型的能量值，选择最低能量值的杂质分布模型作为对应待解析Al原子层的最终杂质分布模型；获得杂质分布状态，根据每一Al原子层的最终杂质分布模型得到每一Al原子层中的杂质分布状态以得到铝箔表面的杂质元素分布状态。2.根据权利要求1所述的模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法，其特征在于，在构建纯铝元素情况下的铝箔表面结构模型的步骤中包括：基于面心立方结构的Al晶体的晶格常数，采用密度泛函理论进行能量最小化处理得到初始晶胞结构；利用所述初始晶胞结构建立周期性晶面模型，采用所述周期性晶面模型代表经过高温退火后的铝箔表面；具体包括：通过对初始晶胞结构进行100晶面切割，得到包含多个Al原子层的非周期性晶面模型；在表层Al原子层的上方增加真空层，以构建所述周期性晶面模型；对所述周期性晶面模型进行超胞化处理，使得每一Al原子层原子数为M×N个，得到所述铝箔表面结构模型。3.根据权利要求2所述的模拟高压电子铝箔表面杂质元素分布状态的方法，其特征在于：基于面心立方结构的Al元素的晶格常数，采用密度泛函理论进行能量最小化处理得到初始晶胞结构的步骤中：所述密度泛函理论中的交换关联部分采用GGA交换泛函描述，所述密度泛函理论中的交换关联势采用PBE非双杂化泛函描述；离子实与价电子之间的相互作用采用超软赝势进行描述，其中动能截断半径为380～600eV；对所述周期性晶面模型采用BFG...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖远龙，何凤荣，罗向军，吕根品，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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