1、目前集成電路中銅互連線的尺寸已經(jīng)達(dá)到納米量級(jí)。在這樣微小尺度下，材料的結(jié)構(gòu)更容易受溫度和機(jī)械應(yīng)力的影響發(fā)生形變。本文利用分子動(dòng)力學(xué)方法研究銅互連線的微縮模型——“Z”形銅納米帶，在機(jī)械拉伸作用下的結(jié)構(gòu)變化。 分子動(dòng)力學(xué)方法的關(guān)鍵因素為原子間相互作用勢(shì)的準(zhǔn)確性。而互連線的主導(dǎo)材料為面心立方（Face-Centered-Cubic，F(xiàn)CC）金屬，本文從經(jīng)典的對(duì)勢(shì)模型Lennard-Jones勢(shì)和Morse勢(shì)出發(fā)，對(duì)在FCC金屬中得到

2、廣泛應(yīng)用的嵌入原子（Embedded Atom Method，EAM）勢(shì)進(jìn)行綜述，發(fā)現(xiàn)如Johnson分析型EAM勢(shì)具有形式簡(jiǎn)便，計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn)，Mishin等的EAM勢(shì)擬合了眾多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和從頭算計(jì)算結(jié)果，對(duì)FCC金屬的描述非常精確。 本課題另一研究工作為對(duì)“Z”形銅納米帶在機(jī)械拉伸中結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)研究。通過對(duì)納米帶的模擬機(jī)械拉伸發(fā)現(xiàn)，10.0K時(shí)，持續(xù)的機(jī)械拉伸使得應(yīng)力在“Z”形銅納米帶的拐角處大量累積，累積的應(yīng)

3、力促使位錯(cuò)原子成核，然后位錯(cuò)在 面進(jìn)行擴(kuò)散，直至整個(gè)原子層面發(fā)生滑移堆錯(cuò)。在“Z”形的一個(gè)拐角處，面的滑移堆錯(cuò)使得原來 晶面取向轉(zhuǎn)變?yōu)楹?取向。而另一個(gè)拐角處則全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫?，但是轉(zhuǎn)變區(qū)域被“鎖定”在三角形范圍內(nèi)，這種現(xiàn)象由羅曼-柯垂?fàn)栁诲e(cuò)（Lomer-Cottrell lock，L-C lock）導(dǎo)致。當(dāng)系統(tǒng)的溫度從100.0K到600.0K范圍內(nèi)變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)L-C lock在“Z”形銅納米帶的兩個(gè)拐角處對(duì)稱出現(xiàn)。隨著拉伸的進(jìn)行，累積