有機分子在半導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)與電子態(tài).pdf

1、由于在分子和生物電子技術(shù)中的重要作用,有機／無機界面正在廣泛的關(guān)注并研究著。金屬表面同有機分子之間的界面已經(jīng)進行了很多的研究,半導(dǎo)體表面Si／SiO2有機分子生長的研究可能更有價值:其一,半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展讓我們有了研究Si／SiO2表面有機分子生長的基礎(chǔ)；其二,研究有機分子在Si／SiO2表面性質(zhì)及有關(guān)結(jié)構(gòu)能夠更好的促進有機分子在半導(dǎo)體工業(yè)上的應(yīng)用。
　　 由基本原理出發(fā)的第一性原理計算方法(ab initio)是同依賴于實驗參

2、數(shù)的半經(jīng)驗計算完全不同的方法。隨著嚴(yán)格的密度泛函理論(DFT)的出現(xiàn),人們便能夠使用電子的密度來表示被研究對象的觀察量,而理論的完善和更多更好的近似的出現(xiàn),使得DFT的應(yīng)用更加廣泛。
　　 本文使用密度泛函對在理想的SiO2表面(100面)的幾種并苯分子(萘,蒽,并四苯)進行了計算,從計算結(jié)果看出,并苯分子在理想的SiO2表面更傾向于平躺吸附,比起垂直吸附的最高吸附能(平躺的吸附能高0.6eV～1.2eV)。在平躺吸附的結(jié)構(gòu)中,

3、并苯分子中相鄰的C原子同襯底的Si原子中的兩個懸鍵結(jié)合,形成Si—C鍵,從而形成了穩(wěn)定的蝴蝶形狀結(jié)構(gòu)的吸附。對另一種朝向的并苯分子來說,平躺的分子并沒有強烈的扭曲而與襯底上的Si形成Si-C鍵,而是相對的保持著平面的形狀。而分析垂直于襯底的并苯分子的吸附能計算結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)最高吸附能的并苯分子所對應(yīng)的吸附位置是一樣的。這是因為我們研究的是長條形的扁平分子,垂直吸附時,分子與襯底作用最強烈的是最靠近SiO2表面的幾個原子,而在這幾個并苯分