Co在Si(100)表面化学吸附的电子结构和性质

用紧束缚下的Muffin tin轨道线性组合方法研究了单层Co原子在理想的Si(10 0 )表面的化学吸附.计算了Co原子在不同位置时吸附体系的能量.结果表明,Co原子在C位(四度位)时吸附最稳定,在Co/Si(10 0 )界面存在Co、Si混合层.同时对电子转移情况和层投影态密度进行了研究.     

Mg在Si(100)-2?1表面的化学吸附

用紧束缚下的Muffin-tin轨道线性组合方法研究了0.5个单层Mg原子在Si(100)-(2×1)表面的化学吸附。计算了Mg 原子在不同位置时吸附体系的能量。结果表明,Mg原子在吸附面上方的cave位吸附最稳定,同时在吸附面上方还存在一个亚稳位置shallow位,这与实验结果一致。同时对电子转移情况和层投影态密度进行了研究。     

Ni在Si(111)和Si(100)面上吸附的理论研究

采用集团模型和分立变分的 Xα方法研究 Ni原子在Si(111)顶位和三度开位吸附,以及在Si(100)四度位和桥位吸附的可能性,由体系的总能量最低确定稳定吸附位置,并在稳定吸附位讨论了Ni-Si成键特性和态密度.结果表明,只有当Si(111)表面弛豫情况下Ni原子才能沿[111]方向进入表面以下,但Ni原子也能沿[100]方向进入Si表面层.计算所得态密度与实验符合较好.比较所得的态密度和 NiSi_2/Si(111)的界面态密度表明位于表面下的Ni可能是生长NiSi_2的先兆.     

Si(331)-6×2表面相及其氧吸附特性

利用LEED、UPS和AES研究了Si(331)表面的原子再构和氧吸附特性.发现经Xe离子溅射和～800℃退火后出现Si(331)-6 ×2表面相.在～80℃下,氧在这种表面上的吸附量与曝氧量关系曲线出现两个代表不同吸附过程的斜率.提出可能的吸附模型:当1ML 氧吸附时,在每个Si(331)面元胞中,一个氧原子被吸附在第一和第二层Si原子之间的桥位上,另一个氧原子被吸附在顶位上.     

量子点的形成对Si/Ge界面互扩散的影响

在Si(100)衬底上低温生长了一层完全应变的Ge层,高温退火形成量子点.我们用喇曼光谱研究了量子点形成时Si/Ge界面的互扩散现象,实验表明量子点的形成伴随着Si/Ge原子之间的互扩散,通常在Si衬底上形成的是SiGe合金量子点,而不是纯Ge量子点.     

量子点的形成对Si/Ge界面互扩散的影响

在Si(100)衬底上低温生长了一层完全应变的Ge层,高温退火形成量子点.我们用喇曼光谱研究了量子点形成时Si/Ge界面的互扩散现象,实验表明量子点的形成伴随着Si/Ge原子之间的互扩散,通常在Si衬底上形成的是SiGe合金量子点,而不是纯Ge量子点.     

Co/C/Si(100)结构固相外延生长CoSi2

采用Co/C/Si多层薄膜结构的中间层诱导固相外延方法在Si(100)上制备外延CoSi2薄膜.用四探针电阻仪、XRD、AES、RBS等分析手段对该结构固相反应形成的薄膜的电学特性、组分、晶体结构等进行了表征.结果表明,Co/C/Si多层结构经快速热退火,可以在Si(100)衬底上得到导电性能和高温稳定性良好的CoSi2薄膜.C层的加入阻碍了Co和Si的互扩散和互反应,从而促进了CoSi2在硅衬底上的外延.     

As钝化Si(211)表面上Cd、Te原子行为的第一性原理研究

文章采用基于密度泛函理论的CASTEP计算软件模拟了单个及多个As原子在Si(211)重构表面上的吸附、置换行为,通过系统地计算各种可能的吸附、置换构型,并进一步分 析能量、键长等性质,对As在Si (211)表面的钝化机理进行了初步探讨。同时,对Te、Cd在As钝化前后Si (211)表面上的吸附行为也进行了研究。计算结果表明,单个Cd或Te原子都可以稳定地吸附在清洁表面,但在As钝化表面,难以在钝化区域吸附生长。     

Si(100)—As表面钝化作用和氧吸附

利用自己研制的具有分子束外延系统的表面分析联合谱仪研究了氧与Si(100)—As表面的相互作用。本文进一步证实了As层是Si表面的很好的钝化层,并首次研究了Si(100)—As表面的氧吸附全过程。实验表明,氧的饱和覆盖量为0.5单原子层,即Si表面上存在As原子层而使吸附位置减少一半。另外,通过吸附动力学分析得知,Si(100)—As表面的初始粘附系数是5.6×10~(-3),比清洁的Si(100)表面小一个数量级。Si表面上As的钝化作用是Si原子的悬挂键态被As原子的占有孤立对态代替而形成。     

Ce在Si(111)面上吸附的EHT研究方法

采用集团模型和半经验的EHT方法研究Ce原子在Si(111)顶位和三度位吸附,由体系总能量最低确定了稳定的吸附位置,并在最稳定的三度吸附位讨论了Ce-Si成键特性和状态密度.结果表明,Ce原子的5d和4f轨道与Si原子的3p轨道相互作用,在费米能级以下形成了混杂的能级,同时5d和4f轨道的能量降低,获得少量6s轨道的电荷,而整个Ce原子失去约0.8个电子.计算所得结果及态密度在吸附前后的变化与第一性原理的DVM计算符合较好.