一种纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法及系统技术方案

本申请涉及钽材料加工技术领域，公开了一种纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法及系统。所述纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，包括：S1，构建初始晶胞模型，基于初始晶胞模型建立多晶模型；S2，对所述多晶模型进行优化；S3，基于优化后的多晶模型，选取预采用的轧制系综和轧制模拟参数构建轧制模型，模拟轧制过程，获取轧制模拟结果。本申请通过建立初始晶胞模型和多晶模型，并引入轧制所需的条件构建轧制模型进行模拟轧制，研究纳米多晶纯钽在轧制过程中的实时变化，获取每个状态的微观结构演化和位错结构，研究轧制过程中位错运动、原子迁移及晶体取向演变，确定位错运动对晶体取向演变的影响规律。本申请有助于理解钽材内部位错的演化过程，并基于模拟结果对钽材料进行改进；可针对性的提高钽材的性能，缩短了试验周期，降低了试验成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及钽材料加工，具体涉及一种纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法及系统。

技术介绍

1、钽金属具有体心立方结构，其熔点高、密度高、硬度高、耐腐蚀以及富有延展性等，广泛应用于集成电路领域。在先进芯片集成技术中，特征尺寸的线宽更窄、层数更多成为主流趋势，然而线宽的降低与层数的增加会导致连接线的电阻增加，引起金属连接线的应力和电子的迁移，对电路的可靠性产生严重影响。因此，传统的al/ti阻挡层体系不能满足新一代集成电路制造要求，而熔点更高、电阻率更低的cu/ta阻挡层体系得到了广泛使用。

2、在集成电路中，高纯钽作为铜金属与硅基板的理想阻挡层材料，可防止cu原子向存储单元si扩散并形成化合物而影响集成电路的性能。为了获得厚度均匀、性能好的的钽阻挡层薄膜，控制溅射靶材组织和织构的均匀性尤其重要。然而，钽是高层错能金属，其在变形时滑移系开动的条件更为困难。其表现在，具有一定厚度的钽质板材在轧制时，其表面到心部所受的力的大小和方向有差异，会引起板材内部不同区域的滑移系开动有所区别，因此导致不同区域的晶粒破碎和旋转状况有所差异，最终导致织构的不均匀性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，S1包括：

3.根据权利要求2所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，所述模拟盒子在x、y、z方向的尺寸分别为200、100和100nm，所述晶粒数为20个。

4.根据权利要求1所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，S2包括：

5.根据权利要求4所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，所述势函数包括EAM势函数和LJ势函数；

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，s1包括：

3.根据权利要求2所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，所述模拟盒子在x、y、z方向的尺寸分别为200、100和100nm，所述晶粒数为20个。

4.根据权利要求1所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特征在于，s2包括：

5.根据权利要求4所述的纯钽材料轧制过程的分子动力学模拟方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱娟，李兆博，葛栋梁，齐萌，汪凯，赵佩，王佳乐，
申请(专利权)人：宁夏东方钽业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：