Ge(111)-Ag與Ag(111)-Ge吸附結構研究.pdf

1、金屬原子吸附在半導體表面的吸附特征，以及半導體顆粒吸附在金屬表面上的界面結構和電子性質，都是半導體器件物理和現(xiàn)代電子工業(yè)的重要課題。研究金屬-半導體表面及界面形成過程的微結構性質，對了解表面反應機理，剖析吸附態(tài)的本質等，具有重要的理論意義和潛在的應用前景。本文在密度泛函理論框架下，用第一性原理方法計算了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，這四個系統(tǒng)的結構和電子性質。通過

2、表面能、吸附能、功函數(shù)、布居分析和電子態(tài)密度的計算，研究了半導體-金屬表面及界面的性質。結果表明，模擬的Ge(111)，Ag(111)表面所得的幾何結構、表面能、功函數(shù)等與現(xiàn)有實驗數(shù)據吻合的很好，說明構建的模型和計算方法是正確合理的。對于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。在吸附過程中，由于Ag和Ge原子的電負性很接近，Ag原子與Ge原子之間發(fā)生少量電荷轉移；Ag與Ge之間的相互

3、作用較弱，吸附時不存在Ag和Ge混合層。對于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表面的電學性質發(fā)生改變：當吸附度為0.5ML時，系統(tǒng)顯示金屬性質，且Ag對Ge(111)2×1兩種重構模型的影響差異較大；吸附度為1ML時，系統(tǒng)表現(xiàn)出半導體性質。對于 Ge吸附在 Ag(111)表面上的系統(tǒng)，Ge原子誘導平整的Ag(111)表面發(fā)生褶皺。此外，由于在Ge原子與表