Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon (Articolo in rivista)

Type

• Prodotto della ricerca (Classe)
• Articolo in rivista (Classe)

Label

• Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon (Articolo in rivista) (literal)

Anno

• 2012-01-01T00:00:00+01:00 (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#doi

• 10.1103/PhysRevE.86.036705 (literal)

Alternative label

• Fisicaro G, Pelaz L, Lopez P, La Magna A (2012)
  Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon
  in Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics (Print)
  (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#autori

• Fisicaro G, Pelaz L, Lopez P, La Magna A (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume

• 86 (literal)

Rivista

• Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics (Rivista)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroFascicolo

• 3 (literal)

Note

• ISI Web of Science (WOS) (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#affiliazioni

• 1 ] CNR IMM, I-95121 Catania, Italy [ 2 ] Univ Valladolid, Dept Elect, ES-47011 Valladolid, Spain (literal)

Titolo

• Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon (literal)

Abstract

• Pulsed laser irradiation of damaged solids promotes ultrafast nonequilibrium kinetics, on the submicrosecond scale, leading to microscopic modifications of the material state. Reliable theoretical predictions of this evolution can be achieved only by simulating particle interactions in the presence of large and transient gradients of the thermal field. We propose a kinetic Monte Carlo (KMC) method for the simulation of damaged systems in the extremely far-from-equilibrium conditions caused by the laser irradiation. The reference systems are nonideal crystals containing point defect excesses, an order of magnitude larger than the equilibrium density, due to a preirradiation ion implantation process. The thermal and, eventual, melting problem is solved within the phase-field methodology, and the numerical solutions for the space- and time-dependent thermal field were then dynamically coupled to the KMC code. The formalism, implementation, and related tests of our computational code are discussed in detail. As an application example we analyze the evolution of the defect system caused by P ion implantation in Si under nanosecond pulsed irradiation. The simulation results suggest a significant annihilation of the implantation damage which can be well controlled by the laser fluence. (literal)

Prodotto di

• Realizzazione di prototipi di celle solari basate su silicio con architetture e processi innovativi (MD.P05.005.006) (Modulo)
• Institute for microelectronics and microsystems (IMM) (Istituto)
• Dispositivi Integrabili in smart systems su substrati a basso costo (MD.P05.005.007) (Modulo)
• modelli e metodi numerici per la micro e nano elettronica (MD.P05.005.002) (Modulo)
• Materiali nanostrutturati a base di Carbonio (MD.P05.005.005) (Modulo)
• Nuovi processi per la produzione di wafer di Carburo di Silicio e nuove applicazioni nell'ambito del fotovoltaico e dei MEMS (MD.P05.009.001) (Modulo)
• Materiali e processi avanzati per celle fotovoltaiche (MD.P05.005.004) (Modulo)

Autore CNR

• ANTONINO LA MAGNA (Persona)

Insieme di parole chiave

• Parole chiave di "Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon" (Insieme di parole chiave)

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Autore CNR di

• ANTONINO LA MAGNA (Persona)
• http://www.cnr.it/ontology/cnr/individuo/unitaDiPersonaleEsterno/ID22742

Prodotto

• Institute for microelectronics and microsystems (IMM) (Istituto)
• Materiali e processi avanzati per celle fotovoltaiche (MD.P05.005.004) (Modulo)
• Realizzazione di prototipi di celle solari basate su silicio con architetture e processi innovativi (MD.P05.005.006) (Modulo)
• Nuovi processi per la produzione di wafer di Carburo di Silicio e nuove applicazioni nell'ambito del fotovoltaico e dei MEMS (MD.P05.009.001) (Modulo)
• modelli e metodi numerici per la micro e nano elettronica (MD.P05.005.002) (Modulo)
• Materiali nanostrutturati a base di Carbonio (MD.P05.005.005) (Modulo)
• Dispositivi Integrabili in smart systems su substrati a basso costo (MD.P05.005.007) (Modulo)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#rivistaDi

• Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics (Rivista)

Insieme di parole chiave di

• Parole chiave di "Kinetic Monte Carlo simulations for transient thermal fields: Computational methodology and application to the submicrosecond laser processes in implanted silicon" (Insieme di parole chiave)