本书系统介绍了用于材料位移损伤研究的多尺度模拟方法，包括辐射与材料相互作用模拟方法、分子动力学方法、动力学蒙特卡罗方法、第一性原理方法、器件电学性能模拟方法等，模拟尺寸从原子尺度的10-10m到百纳米，时间从亚皮秒量级到106s，并给出了多尺度模拟方法在硅、砷化镓、碳化硅、氮化镓材料位移损伤研究中的应用，揭示了典型半导体材料的位移损伤机理和规律，在核技术和辐射物理学科的发展、位移损伤效应研究、人才培养等方面具有重要的学术意义和应用价值。
本书可作为辐射物理、核技术、微电子学、空间电子学、电子元器件等领域科研人员的参考书，也可供辐射效应研究、半导体材料应用、宇航电子系统设计等领域的工程技术人员参考。

丛书序
前言
主要符号表
第1章 绪论
1.1 位移损伤效应
1.2 单粒子位移损伤效应
1.3 位移损伤的多尺度特点
1.4 位移损伤缺陷的产生及演化模拟
参考文献
第2章 多尺度模拟方法
2.1 辐射与材料相互作用模拟方法
2.1.1 载能粒子与原子核的碰撞动力学
2.1.2 二体碰撞近似方法
2.2 分子动力学方法
2.3 动力学蒙特卡罗方法
2.4 第一性原理方法
2.4.1 第一性原理计算方法
2.4.2 VASP软件
2.5 器件电学性能模拟方法
2.5.1 缺陷复合理论
2.5.2 位移损伤缺陷的电学性质
2.5.3 Sentaurus TCAD软件
参考文献
第3章 多尺度模拟方法在硅材料位移损伤研究中的应用
3.1 离子入射硅引起的位移损伤缺陷初态研究
3.1.1 离子入射硅初级碰撞过程的蒙特卡罗模拟
3.1.2 硅中离位级联的分子动力学模拟
3.2 位移损伤缺陷的长时间演化机理研究
3.2.1 中子在硅中产生的初级反冲原子能量分布计算
3.2.2 位移损伤缺陷长时间演化的动力学蒙特卡罗模拟
3.2.3 位移损伤缺陷的长时间演化机理
3.2.4 空间均匀分布缺陷的长时间演化机理
3.2.5 位移损伤电流退火因子
3.3 重离子引起的单粒子位移损伤电流计算
3.3.1 单粒子位移损伤电流计算方法
3.3.2 252Cf辐照超低泄漏电流二极管的单粒子位移损伤电流计算
3.4 本章小结
参考文献
第4章 多尺度模拟方法在砷化镓材料位移损伤研究中的应用
4.1 质子在GaAs中初级离位碰撞模拟
4.1.1 物理模型
4.1.2 质子入射GaAs材料全射程模拟
4.1.3 质子垂直入射GaAs太阳电池模拟
4.2 GaAs中级联碰撞的分子动力学模拟
4.2.1 计算方法
4.2.2 结果与讨论
4.3 GaAs中辐照缺陷长时间演化的KMC模拟
4.3.1 GaAs中辐照缺陷相关性质计算及KMC模拟设置
4.3.2 结果与讨论
4.4 本章小结
参考文献
第5章 多尺度模拟方法在碳化硅材料位移损伤研究中的应用
5.1 中子与SiC材料初级碰撞模拟
5.1.1 初级碰撞模拟设置
5.1.2 初级碰撞模拟结果
5.2 PKA级联碰撞的分子动力学模拟
5.2.1 势函数与材料结构模型
5.2.2 计算内容与程序设计
5.2.3 数据处理方法
5.2.4 结果与讨论
5.3 4H-SiC中缺陷长时间演化的KMC模拟
5.3.1 计算方法
5.3.2 程序设计
5.3.3 结果与讨论
5.4 位移损伤致反向漏电流的计算
5.5 本章小结
参考文献
第6章 多尺度模拟方法在氮化镓材料位移损伤研究中的应用
6.1 不同中子能谱环境下GaN中产生的初级反冲原子能谱研究
6.2 10keV PKA在GaN中离位级联的分子动力学模拟研究
6.2.1 点缺陷的演化规律
6.2.2 点缺陷的空间分布及缺陷团簇
6.2.3 点缺陷产生与温度的关系
6.3 基于动力学蒙特卡罗的GaN位移损伤缺陷演化的模拟研究
6.4 1MeV中子辐照GaN产生缺陷的演化模拟研究
6.4.1 1MeV中子在GaN中产生的初级反冲原子
6.4.2 不同能量PKA在GaN中产生缺陷的分子动力学模拟研究
6.4.3 基于动力学蒙特卡罗的位移损伤缺陷演化模拟研究
6.4.4 基于TCAD的GaN电学特性研究
6.5 本章小结
参考文献