ИСТИНА

Оптические и структурные свойства напыляемых оптических покрытий существенно зависят от технологических параметров процесса напыления (температура подложки, энергия и угловое распределение по скоростям осаждаемых атомов, давление и состав газа в вакуумной камере и т.д.) [1]. Экспериментальное исследование указанной зависимости затруднено в силу малой толщины и неупорядоченной структуры покрытия, в связи с чем использование для этой цели суперкомпьютерного моделирования представляется перспективным. В работе представлена атомистическая модель процесса напыления тонких оптических покрытий диоксида кремния, позволяющая моделировать физико-химические процессы, сопровождающие рост пленки [2]. Метод основан на классической молекулярной динамике (МД) с оригинальным силовым полем DESIL, обладающим высокой численной эффективностью и позволяющим описать структурные свойства стеклообразного и кристаллического диоксида кремния. Разработанная модель предназначена ля использования на суперкомпьютерах с количеством вычислительных узлов до нескольких тысяч. В рамках развитого подхода впервые проведено атомистическое моделирование тонких пленок диоксида кремния толщиной до 100 нм, что близко к технологической толщине одного слоя тонкого покрытия. Исследованы структурные параметры пленки (плотность, длины связи, валентные углы, концентрация точечных дефектов, концентрация и распределение по размерам пор, поверхностная шероховатость, статистика колец с различным числом атомов) в зависимости от параметров напыления. Рассчитаны напряжения в напыленной пленке, изучено влияние отжига на структурные свойства напыленной пленки [3,4]. Предсказанное превышение показателя преломления пленки SiO2 над показателем преломления кварцевого стекла подтверждено экспериментально для пленок, полученных методом реактивного ионно-лучевого распыления с ионным ассистированием. 1.Piegari A. and Flory F. (2013) Optical Thin Films and Coatings. Cambridge: Woodhead Publishing. 2.Grigoriev F. V., Sulimov A. V., Kochikov I. V., Kondakova O. A., Sulimov V. B.// Int. J. of High Perf. Comp. Appl. 2015.29.184. 3.Grigoriev F.V., Katkova E.V., Sulimov A.V., Sulimov V.B. and Tikhonravov A.V. // Optical Materials Express, 2017.6.3960. 4.Grigoriev F. V., Sulimov A. V., Kochikov I. V., Kondakova O. A., Sulimov V. B., Tikhonravov A. V. //Applied Optics. 2017.56.C87.