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在半导体表面的质子转移反应.

Collin Mui1, Joseph H Han, George T Wang

  • 1Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305-5025, USA.

Journal of the American Chemical Society
|April 11, 2002
PubMed
概括

半导体表面上的质子亲和力在和之间有所不同. 表面以分子方式结合氨基,而表面将它们解离,表明周期表组的不同质子亲和力.

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科学领域:

  • 表面化学 表面化学
  • 材料科学 材料科学 材料科学
  • 计算化学计算化学

背景情况:

  • 了解半导体表面的化学相互作用对于催化和电子学至关重要.
  • 像Ge,Si和C这样的IV组半导体上的氨基吸附行为尚未完全阐明.
  • 质子亲和力是影响表面反应的关键化学性质.

研究的目的:

  • 为了研究半导体表面上的质子亲和力概念.
  • 在Ge{100},Si{100}和C{100}表面上探索氨基的化学成分.
  • 为了比较这些表面上不同氨基的反应性和吸附机制.

主要方法:

  • 使用多重内部反射里埃变换红外光谱 (MIR-FTIR).
  • 用于表面分析的温度编程脱吸 (TPD).
  • 执行密度函数理论 (DFT) 计算用于理论预测.

主要成果:

  • 甲基胺,二甲基胺和三甲基胺通过Ge-N原始键在Ge(100) 上分子化学吸收.
  • 主要和次要氨基在Si{100}上经历了N-H解离,模仿了质子转移.
  • 观察到从Ge到Si表面的质子亲和力下降,由热力学和动力学解释.

结论:

  • 对于氨基的Ge{100}和Si{100}之间的反应性差异反映了表面质子亲和力下降的一个组.
  • 表面质子亲和力是理解半导体上氨基化学的一个有效概念.
  • 理论预测表明,固态效应会影响C100) 表面上的质子亲和力.