講演者

サイモン・エリオット
ディレクター - 原子レベルプロセスシミュレーション

要旨

有機金属（または金属有機）錯体の豊かで、しばしば驚くべき化学的性質を考えると、原子スケールのシミュレーションは、構造 、結合、および反応性を解明するための重要な手段となります。本講演では、材料の成膜やエッチングのための前駆体分子としての有機金属錯体のシミュレーションについて考察します。 化学気相成長（CVD）、気相phase エピタキシー（VPE）、原子層堆積（ALD）、および原子層エッチングは、いずれも「揮発性」「反応性」「分解」という3つの重要な前駆体特性に依存する一連の材料加工技術であり、本講演ではこれらの特性に焦点を当てる。 例えば、原子層堆積用の前駆体は、理想的には、低い蒸発／昇華温度と高い分解温度の間に、反応性が発揮される広い温度範囲を持つことが望ましい。しかし、均一系および不均一系触媒反応における有機金属化合物については、物理的性質（揮発性など）や化学的反応性（リガンド 交換や表面への吸着など）の計算も重要である。 反応性に関しては、量子力学と自動構造 生成を統合したシミュレーションワークフローを提示し、成長やエッチング中の吸着の熱力学、および熱分解に典型的な結合解離反応を調査します。どちらのアプローチも、金属錯体向けに特別に効率化された設定を用いた密度汎関数理論（DFT）計算に基づいています。 さらに、最も一般的な50種類の金属および半金属の有機金属錯体について、蒸気圧の関数として蒸発／昇華温度を予測する新しい機械学習モデルを提示する。このモデルの平均精度は±9℃である。これにより、単一系の詳細な研究においても、候補分子のハイスループット計算スクリーニングにおいても、これら3つの重要な特性をin silicoで定量化することが可能となる。