ИСТИНА

Тонкие пленки - основной структурный элемент многослойных оптических покрытий, широко применяющихся в бытовых и промышленных оптических и оптоэлектронных устройствах. Характеристики тонких пленок,важные с точки зрения их практического использования, существенно зависят от технологических параметров процесса их напыления. Экспериментальное исследование этих зависимостей требует проведения разнообразных и довольно дорогостоящих научных экспериментов. В то же время большой прогресс в развитии вычислительных средств в последние десятилетия открывает новые перспективы в использовании математического моделирования с целью изучения зависимостей свойств пленок от условий их изготовления. В рамках диссертационной работы проведено комплексное математическое моделирование процесса напыления тонких пленок, разработаны численные методы и реализующие их программы для расчета характеристик пленок, важных с точки зрения их практического применения. Математическое моделирование проведено в приближении классической молекулярной динамики, в рамках которой каждый атом рассматривается как классическая частица с заданной массой, движущаяся согласно законам Ньютона в соответствии с заданным выражением для потенциальной энергии межатомного взаимодействия. В рамках моделирования описывается процесс роста напыляемых пленок в зависимости от параметров напыления - плотности потока насаждаемых атомов, распределении осаждаемых атомов по величине и направлению их начальных скоростей, температуры подложки, состава атмосферу в вакуумной камере. Разработанные численные методы позволяют рассчитать структурные и механические свойства напыленных тонких пленок - профили плотности по толщине пленки, структурные неоднородности, концентрацию и геометрию точечных дефектов, влияющих на оптические свойства, пористость, поверхностную шероховатость, статистику структурных колец, напряжения, возникающие в процессе напыления вследствие различий свойств подложки и пленки и др.