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Enregistrement W2213851199

Simulation of Metal Electrodeposition Using the Kinetic Monte Carlo and Embedded-Atom Methods

2014· dissertation· en· W2213851199 sur OpenAlexfundno aff
Tanyakarn Treeratanaphitak

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2014
Typedissertation
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueElectron and X-Ray Spectroscopy Techniques
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésKinetic Monte CarloMonte Carlo methodKinetic energyAtom (system on chip)Statistical physicsDynamic Monte Carlo methodMetalMaterials sciencePhysicsComputer scienceMetallurgyMathematicsClassical mechanicsStatisticsParallel computing
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The effects of the microstructure of metal films on electric component performance and longevity have become increasingly important with the recent advances in nanotechnology. Depending on the application of the metal films and interconnects, certain microscopic structures and properties are preferred over others. A common method to produce these films and interconnects is through electrodeposition. As with every process, the ability to control the end product requires a detailed understanding of the system and the effect of operating conditions on the resulting product. To address this problem, a three-dimensional on-lattice kinetic Monte Carlo (KMC) method is developed to conduct atomistic simulations of single crystal and polycrystalline metal electrodeposition. The method utilizes the semi-empirical multi-body embedded-atom method (EAM) potential that accounts for the cohesive forces in a metallic system. The resulting computational method, KMC-EAM, enables highly descriptive simulations of electrodeposition processes to be performed over experimentally relevant scales. 
\n
\nIn this work, kinetically controlled copper electrodeposition onto single crystal copper under galvanostatic direct-current conditions and polycrystalline copper under potentiostatic direct-current conditions is modelled using the aforementioned KMC method. Four types of surface processes are considered during electrodeposition: deposition, dissolution, surface diffusion and grain boundary diffusion. The equilibrium microstructures from single crystal experiments were validated using molecular dynamics (MD) simulations through the comparison of energy per atom and average coordination number. The growth mode observed is in agreement with experimental results for the same orientation of copper. MD simulation relaxes constraints and approximations resulting from the use of KMC. Results indicate that collective diffusion mechanisms are essential in order to accurately model the evolution of coating morphology during electrodeposition.
\n
\nIn the polycrystalline simulations, the effect of surface energy is taken into account in the propensities of deposition and dissolution. Sub-surface grain volume measurements were obtained from simulation results and the grain volume evolution with time is in agreement with both qualitative observations based on the deposit morphology and surface energy calculations. Simulations of polycrystalline deposition agree with findings from experimental studies that the evolution of the root-mean-squared roughness of the deposit during the early stages of deposition follows a power law relationship with respect to time $\\approx t^{n}$. Furthermore, the power law exponent on time is determined to be $n \\approx 0.5$, also in agreement with the experimental values reported in the literature.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,043
Score d'incertitude au seuil0,992

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,284
Écart entre enseignants0,271 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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