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薄膜材料巨大的表面积使其具备了一些独特的力学、热学、电磁学和光学性质，因而被广泛的用于军工、机械、医学、新能源等领域。薄膜材料的制备一直是材料科学的研究热点。但是薄膜生长过程是一个及其复杂和微观的过程，为了透彻了解这一过程，更好地从工艺上对薄膜生成进行控制，产生更为理想的薄膜，人们开始用计算机模拟的方法来研究薄膜的生长。 本文首先介绍了薄膜计算模拟的发展现状，薄膜生长理论和常用的计算模拟方法。从基本的薄膜理论出发，首先建立了一个(2+1)维动力学蒙特卡洛模型，模型中考虑了原子沉积、扩散和脱附的动力学过程。当改变生长温度和沉积速率时，可以得到薄膜生长初期，岛从分形到团状、三维到二维的生长过程，以此验证模型的正确性。 本文模拟的是薄膜的外延生长，为了提高程序的运行效率，以便模拟更长的生长时间，本文以(2+1)维模型为基础，简化层内扩散情况，建立了(1+1)维的动力学蒙特卡洛模型，用以模拟金属薄膜的生长。利用这一模型，详细探究了沉积行为和扩散行为对薄膜表面形貌的影响。通过改变薄膜生长温度、层间势垒大小，得出层内和层间扩散行为对薄膜粗糙度随温度演化规律造成的影响。特别是材料的多层ES势大于单层ES势的情况下，如金属薄膜的Fcc(111)面之间，由于单层ES势垒对薄膜粗糙度的变化起主要的影响作用，因此即使其多层ES势垒的值很大，(111)面上（单层ES势垒很小）生长的薄膜依然表现出比较理想的形貌。 考虑到极低的生长温度下，薄膜粒子的动力学行为并非都是激活状态，本文在第五章建立了低温下的金属薄膜生长模型，模拟了温度在20K至200K之间变化时，薄膜表面粗糙度的变化情况，并利用薄膜粒子动力学行为进行解释对此。结果表明:低温下薄膜粗糙度随温度的变化并不是一个单调的过程;薄膜生长初期粒子小原子堆(mound)的出现对生成光滑薄膜有利。 综上所述，薄膜的沉积粒子动力学行为受到生长温度、沉积速率、沉积模式、扩散势垒等因素的影响，微观的动力学行为决定了薄膜的表面形貌和粗糙度。以分析粒子动力学行为为桥梁，可以分析生长条件对薄膜的宏观参数的影响。