【正文】 more easily at the high temperatures.Keywords: Density functional theory,ZrCl4, Thin film, Atomic layer deposition目錄 5 6 10 10 11 12 12 Gaussian軟件 12 Gaussian基本功能 13 Gaussian 03計(jì)算原理 13 14實(shí)驗(yàn)部分 15 16 21 24參考文獻(xiàn) 25致謝 27根據(jù)ZrO2高的介電常數(shù)，廣泛的能帶間隙，高的熱穩(wěn)定性，在highk材料的候選物中，ZrO2是替代二氧化硅的一種很有前景的應(yīng)用材料[1]。R6a,R7a和R7b途徑同樣適用于表示第四個(gè)氯分別與水的前體和R4b R4a,R5a和R5b的產(chǎn)物的消去反應(yīng)。這樣的計(jì)算顯然是人力所不能完成的，因而在此后的數(shù)十年中，量子化學(xué)進(jìn)展緩慢，甚至為從事實(shí)驗(yàn)的化學(xué)家所排斥。 Gaussian軟件[23]Gaussian是一個(gè)量子化學(xué)軟件包，是目前應(yīng)用最廣泛的計(jì)算化學(xué)軟件之一，其代碼最初由理論化學(xué)家1998年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰、波普爵士編寫。通過(guò)這種近似，薛定諤方程可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)”簡(jiǎn)單”的電子哈密頓量的本征值方程。梯度修正泛函(Gradientcorrected functionals)包含了電子自旋密度和其梯度，其中的一些泛函也被稱為非局域泛函。所有的能量被描述包括零勢(shì)能點(diǎn)的修正。在0℃時(shí)R5a比R5b途徑更有利。崔老師的指導(dǎo)認(rèn)真細(xì)致，讓我如沐春風(fēng)。首先感謝我的指導(dǎo)老師崔乘幸老師，崔老師不僅學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，而且做人達(dá)觀、為人謙和。R5a,R5b分別是R3a,R3b在水的作用下的反應(yīng)產(chǎn)物。本文所有的計(jì)算都是基于Gaussian03軟件[32]中的Becke’s三參數(shù)函數(shù)(B3LYP)[2931]，在此研究中根據(jù)混合方案用來(lái)減少計(jì)算時(shí)間。TFM雖然是一個(gè)很粗糙的模型,但是它的意義非常重要,因?yàn)樗鼘㈦娮觿?dòng)能第一次明確地以電子密度形式表示至此,說(shuō)簡(jiǎn)單些,密度泛函方法就是以體系的電子密度為變量的方法。分子力學(xué)模型的所有常數(shù)均通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或第一原理計(jì)算結(jié)果得到。另一方面改進(jìn)量子化學(xué)計(jì)算方法以獲得質(zhì)量更好的電子波函數(shù)也是量子化學(xué)家目前面臨的挑戰(zhàn)之一。1928年哈特里(D. R. Hartree)提出了Hartree方程，方程將每一個(gè)電子都看作是在其余的電子所提供的平均勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的，通過(guò)迭代法給出每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)方程[18]。R1a和R1b第一個(gè)氯原子消去反應(yīng)分別發(fā)生在自身的二聚體和相鄰的二聚體。實(shí)驗(yàn)表明，HCL自身消除在低溫下占有一定優(yōu)勢(shì)，脫去第二個(gè)cl原子的水解反應(yīng)在高溫下占優(yōu)勢(shì)。然而，隨著物質(zhì)反應(yīng)溫度的上升，氯原子在四氯化鋯脈沖中的釋放逐漸減少。ckel）發(fā)展了馬利肯的分子軌道理論，并將其應(yīng)用于對(duì)苯分子等共軛體系的處理；貝特(H. Bethe)于1931年提出了配位場(chǎng)理論并將其應(yīng)用于過(guò)渡金屬元素在配位場(chǎng)中能級(jí)裂分狀況的理論研究，后來(lái)，配位場(chǎng)理論與分子軌道理論相結(jié)合發(fā)展出了現(xiàn)代配位場(chǎng)理論。(3).密度泛函理論方法：當(dāng)分子體系各原子核空間位置確定后，電子密度在空間中的分布也確定，可以將體系的能量表示為電子密度的泛函，密度泛函分析變分法求出能量最低時(shí)的電子密度分布和體系能量。(4) 創(chuàng)建三維分子模型根據(jù)需要顯示或隱藏構(gòu)造面板；允許自定義分子片斷庫(kù)；校正分子的方向；按照對(duì)稱性限制分子的結(jié)構(gòu)；對(duì)一維、二維和三維周期體系的計(jì)算，根據(jù)空間群創(chuàng)建結(jié)構(gòu)單元。密度泛函理論最初來(lái)源于對(duì)下面這個(gè)問題的考慮：在量子化學(xué)從頭算中,對(duì)于一個(gè)N電子體系,N電子波函數(shù)依賴于3N個(gè)空間變量及N個(gè)自旋變量共4N個(gè)變量,我們是否能用其它相對(duì)簡(jiǎn)單的變量來(lái)替換這4N個(gè)變量以達(dá)到簡(jiǎn)化計(jì)算的目的,如用體系的電子密度?因?yàn)?對(duì)于波函數(shù)計(jì)算上無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定,而電子密度卻可以,電子密度同波函數(shù)模的平方相聯(lián)系。剩下的三個(gè)硅原子構(gòu)成了三個(gè)被氫原子終止的表面層，以阻止不切實(shí)際的電荷轉(zhuǎn)移。相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)如圖3： P(R1a)P(R1b)TS(R3a)TS(R3b)P(R3a)P(R3b)圖3圖4 ZrCl4水解消去第三個(gè)氯的兩種途徑對(duì)于HCL通過(guò)羥基的自身消除反應(yīng)，其它兩個(gè)路徑（R5a 和R5b）的勢(shì)能如圖所示4。ve, M. Djafari Rouhani, D. Est232。在此，我也表示我最真摯的感謝。我們發(fā)現(xiàn)在14種通道中ZrCL4的前體可以直接在硅羥基表面的產(chǎn)生穩(wěn)定的吸附綜合體，其產(chǎn)物HCL易于留在具有表面活性的表面。然后，兩種途徑形成第四個(gè)過(guò)渡態(tài)如圖2，,。Perdew也提出了重要的泛函，如Perdew86和perdewWang 91混合泛函。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為勢(shì)能面?？梢匝芯?的內(nèi)容包括:分子能量和結(jié)構(gòu)，過(guò)渡態(tài)的能量和結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵以及反應(yīng)能量，分子軌道、偶極矩和多極矩、原子電荷和電勢(shì)、振動(dòng)頻率、紅外和拉曼光譜、NMR、化率和超極化率、熱力學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)路徑。福井、伍德瓦爾德和霍夫曼的理論使用簡(jiǎn)單的模型，以簡(jiǎn)單分子軌道理論為基礎(chǔ)，回避那些高深的數(shù)學(xué)運(yùn)算而以一種直觀的形式將量子化學(xué)理論應(yīng)用于對(duì)化學(xué)反應(yīng)的定性處理，通過(guò)他們的理論，實(shí)驗(yàn)化學(xué)家得以直觀地窺探分子軌道波函數(shù)等抽象概念。經(jīng)過(guò)80年發(fā)展之后，量子化學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)家們廣泛應(yīng)用的一種理論方法。正如我們知道的增長(zhǎng)機(jī)制包括反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱化學(xué)會(huì)有利于優(yōu)化工藝條件，因此當(dāng)前工作特別關(guān)注highk氧化物薄膜的原子層沉積反應(yīng)，從化學(xué)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)角度的觀點(diǎn)。在ALD中，材料可以一層層地基于交替自限性表面，因此，每個(gè)ALD周期單層沉積都能得以實(shí)現(xiàn)[2]。將量子理論應(yīng)用于原子體系還是分子體系是區(qū)別量子物理和量子化學(xué)的分界線，目前認(rèn)為最早的量子化學(xué)計(jì)算是物理學(xué)家海特勒和倫敦在1927年對(duì)氫氣分子的計(jì)算，是他們開創(chuàng)了量子化學(xué)這一分支叉學(xué)科。1952年日本化學(xué)家福井謙一(S. Fukui)提出了前線軌道理論，1965年美國(guó)有機(jī)化學(xué)家伍德沃德(R. B. Woodward)和量子