Ge(111)-Ag與Ag(111)-Ge吸附結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、金屬原子吸附在半導(dǎo)體表面的吸附特征，以及半導(dǎo)體顆粒吸附在金屬表面上的界面結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，都是半導(dǎo)體器件物理和現(xiàn)代電子工業(yè)的重要課題。研究金屬-半導(dǎo)體表面及界面形成過(guò)程的微結(jié)構(gòu)性質(zhì)，對(duì)了解表面反應(yīng)機(jī)理，剖析吸附態(tài)的本質(zhì)等，具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用前景。本文在密度泛函理論框架下，用第一性原理方法計(jì)算了Ge(111)表面、Ge(111)表面吸附Ag原子、Ag(111)表面、Ag(111)表面吸附Ge原子，這四個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)。通過(guò)

2、表面能、吸附能、功函數(shù)、布居分析和電子態(tài)密度的計(jì)算，研究了半導(dǎo)體-金屬表面及界面的性質(zhì)。結(jié)果表明，模擬的Ge(111)，Ag(111)表面所得的幾何結(jié)構(gòu)、表面能、功函數(shù)等與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的很好，說(shuō)明構(gòu)建的模型和計(jì)算方法是正確合理的。對(duì)于Ge(111)-Ag和Ag(111)-Ge兩種吸附系統(tǒng)，吸附原子都傾向于吸附在高配位數(shù)的位置。在吸附過(guò)程中，由于Ag和Ge原子的電負(fù)性很接近，Ag原子與Ge原子之間發(fā)生少量電荷轉(zhuǎn)移；Ag與Ge之間的相互

3、作用較弱，吸附時(shí)不存在Ag和Ge混合層。對(duì)于Ag原子吸附在Ge(111)表面上的系統(tǒng)， Ag原子的吸附增加了Ge(111)表面的活性；不同吸附度的Ag原子引起Ge表面的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變：當(dāng)吸附度為0.5ML時(shí)，系統(tǒng)顯示金屬性質(zhì)，且Ag對(duì)Ge(111)2×1兩種重構(gòu)模型的影響差異較大；吸附度為1ML時(shí)，系統(tǒng)表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。對(duì)于 Ge吸附在 Ag(111)表面上的系統(tǒng)，Ge原子誘導(dǎo)平整的Ag(111)表面發(fā)生褶皺。此外，由于在Ge原子與表