1. 研究目的与意义（文献综述）

（1）论文的目的及意义：

sic 材料是人造共价键化合物材料，有着优异的高温强度、高热导率、高耐磨性和耐腐蚀性[1]。 sic优越的半导体特性将为众多的器件所采用。sic 作为高温结构材料 已经广泛应用于航空、航天、汽车、机械、石化等工业 领域。利用其高热导、高绝缘性目前在电子工业中用作大规模集成电路的基片和封装材料。在冶金工业中作为高温热交换材料和脱氧剂,同时作为一种理想的高温半导体材料。随着 sic 半导体技术的进一步发展,sic 器件的应用领域越来越广阔[2]。利用其良好的导热性,sic 器件应用在航空、航天探 测、核能开发、卫星、石油和地热钻井勘探、汽车发动机 等需要高温( 350～500℃)的工作环境中;利用其宽禁带和高化学稳定性,sic 器件被应用在抗辐射领域; 利用其 高电子饱和漂移速度,高频和微波 sic 器件具有不可替代的优势; 利用其具有大的击穿电场,高功率 sic 器件在雷达、通信和广播电视领域具有重要的应用前景。此外,由于sic晶体与氮化镓( gan)晶体在晶格和热膨胀 系数上相匹配,以及其具有优良的热导率,sic 半导体晶 片也成为制造大尺寸、超高亮度白光和蓝光gan led(light emitting diode,发光二极管)和ld( laser diode, 激光二极管)的理想衬底材料, 成为光电行业的关键基础材料之一 [3]。近些年来，随着技术的发展，大规模生产高质量的sic已经成为了现实。sic纳米丝或晶须作为增强材料已经广泛应用于陶瓷、金属、聚合物基纳米复合材料领域[4]。

然而，任何材料经过使用后一定会产生裂纹，sic也不例外，而在有裂纹的情况下，其性能能否继续支持进行正常工作就有待研究。因此，研究sic在有裂纹情况下受拉伸荷载，其力学性能和内在结构演化过程的变化就显得尤为重要。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

(1)利用lammps软件建立含有边界裂纹的sic模型（其中包括选用合适的势函数描述原子间的作用力）。

(2)分析sic在拉伸荷载的作用下的变形以及裂纹扩展过程，分析裂纹扩展的过程中对应的内在微观变化过程。

3. 研究计划与安排

第一周：查阅相关文献资料，明确研究内容：利用lammps进行带有初始裂纹的sic的拉伸分子动力学模拟。

第二周：翻译相关的英文资料并修改。

第三、四周：学习软件的相关应用，完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]何恩广，陈德良，张雅杰.新型sic材料及其应用[j].化工新型材料，2000，28(4):3-5.

[2]ryu s,kornegay k t,cooper j a jr et al.digital cmos ics in 6h-sic operating on a 5v power supply[j]. ieee transon electron devices,1998, 45(1):45-53.

[3]王守国，张岩.sic 材料及器件的应用发展前景[j] .自然杂志,2011.33(1):42-53