氧化Si-和Ge-终结钻石 (100) 表面的第一原则调查

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面科学是一门学科.
• 计算物理 计算物理

背景情况:

• 钻石的独特特性使其对电子产品具有吸引力.
• 气和氧气终端是标准的,但不那么强大.
• 第四组元素 (Si,Ge) 为增强稳定性提供了替代终点.

研究的目的:

• 研究IV组 (Si,Ge) 终结钻石 (100) 表面的电子和结构性质.
• 检查氧化对这些终结表面的影响.
• 将稳定性和电子特性与终结钻石进行比较.

主要方法:

• 密度函数理论 (DFT) 的计算.
• 电子属性的混合功能计算.
• 对表面重建和粘合配置的分析.

主要成果:

• 非氧化Si/Ge终端表面表现出相对稳定性,带隙减少和负电子亲和度 (NEAs).
• 氧化增强了表面的稳定性,创造了以太和的配置.
• 氧化以太表面是绝缘的,而桥接以太表面是金属的.
• 氧化表面呈现较小的带间隙 (1.1-1.7 eV),大多数表面转向正电子亲缘关系.

结论:

• 氧化IV组终结的钻石表面比终结的表面提供了更好的稳定性.
• 表面粘合有很大影响独特的结构和电子特性.
• 这些改造的钻石表面为潜在的设备应用提供了新的电子特性.