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Etude par simulations et calculs atomistiques, de la formation de dislocations aux défauts de surface dans un cristal de silicium soumis à des contraintes
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Godet, Julien |
| Copyright Year | 2004 |
| Abstract | Dans cette these, nous avons etudie au moyen de simulations atomistiques, la nucleation des dislocations a partir de marche de surface dans un cristal de silicium soumis a des contraintes. Afin de determiner le potentiel interatomique le mieux approprie a cette etude, nous avons compare les potentiels semi-empiriques de Stillinger-Weber (SW), Tersoff et EDIP avec des methodes ab initio sur des calculs de cisaillement homogene {111} du silicium massif, et d'energies de defauts d'empilement generalises sur les plans {111}. Les calculs ab initio montrent que la deformation se localise dans les plans du shuffle set, et pour de fortes deformations, les liaisons covalentes de ces plans deviennent metalliques. Pour notre etude, nous avons choisi le potentiel SW qui represente le mieux ces proprietes de cisaillement. A l'aide des potentiels interatomiques, principalement le potentiel SW, nous avons modelise un cristal de silicium comportant des marches de surface que nous avons soumis a diverses orientations de contraintes. Nous avons montre que les marches sont des sites privilegies pour l'initiation de la plasticite. L'analyse des deformations montre la nucleation de dislocations, en particulier de type 60°, qui ont glisse systematiquement dans des plans du shuffle set. De plus, le type de dislocation nucleee depend de la contrainte de scission resolue le long des plans de glissement et de la contrainte de Peierls. L'absence de cisaillement precurseur de la nucleation indique un couplage relativement faible entre tension et cisaillement des plans de glissement, contrairement aux metaux. Ce mecanisme de nucleation a ete valide par un calcul ab initio, ou une dislocation 60° a ete nucleee dans un plan du shuffle set. Cependant, l'activation de ces sources est difficile pour les marches de faible hauteur. Finalement, nous avons montre que les liaisons pendantes de surface facilitent la rupture/recombinaison des liaisons atomiques necessaires a la nucleation. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00154364/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
