Simulace iontové implantace

Abstract

Tato práce se zabývá simulací implantace iontu N+ do -titanové matrice v rámci molekulární dynamiky. K temto úcelum je vytvoren vlastní skript v kódu LAMMPS, jehož mírnou modifikací lze studovat ruzné pocátecní podmínky implantace. Použitý meziatomový potenciál je zvolen typu 2NN-MEAM, címž je zároven testována jeho robustnost pro tento systém. Je naznacena také vlastní optimalizace potenciálu MEAM s použitím výpoctu z teorie funkcionálu hustoty (DFT), která z casových duvodu nebyla zatím detailne testována. Simulace implantace je provedena pro pocátecní energie iontu 2 a 4 keV a výsledky jsou porovnány s daty z programu TRIM. Predpovedi více než dvojnásobných implantacních hloubek z molekulární dynamiky svedcí o nevhodné parametrizaci pro tento systém a potrebe její modifikace ci pridání parametru pro doplnkové repulzivní/atraktivní interakce.

This work deals with the implantation of N+ into the -titanium matrix within the molecular dynamics approach. For this purpose we have developed a script in LAMMPS code which can be used with a small modification for the studying of different initial conditions of implantation. The 2NN-MEAM potential is used. Also, the basics of our own optimization of the MEAM potential for the Ti-N system are shown. The implantation process is simulated for the initial energy of 2 and 4 keV of ions and the results are compared with the data from Monte Carlo simulations (TRIM). The prediction of more than two times greater implantation depth from molecular dynamics indicates inappopriate parametrization for this system. Therefore, its modification or addition of parameters for extra repulsive/atractive interaction is needed.