Si(111)解理面氧吸附后Si L2,3VV俄歇谱形的分析

对Si(111)解理清洁表面及其在氧吸附后测得的SiL_2,3VV俄歇谱进行数字积分、背底扣除及退自卷积后,得到了解理清洁表面在氧吸附前后的部分跃迁态密度。分析这两者之间的差别,结合别人的实验及理论计算结果表明:氧同时以分子形式及原子形式进行吸附,在吸附过程中,还同时形成氧化硅的价态。 关键词：     

Si(100)表面电子态的总电流谱研究

用自制的总电流谱仪研究了Si(100)2×1清洁表面以及H原子饱和吸附后的Si(100)1×1-2H双氢化相表面的电子态。在清洁表面上测得的空电子态位于价带顶以上0.7eV处,而占有电子态则在价带顶以下0.25,8.4和近12eV处。在双氢化相表面上还观测到处于价带顶以下两个诱导表面态。 关键词：     

Au钝化Si(100)表面的电子特性

用TB-LMTO方法研究单层的Au原子在理想的Si(100)表面的化学吸附.计算了Au原子在不同位置的吸附能,吸附体系与清洁Si(100)表面的层投影态密度, 以及电子转移情况.结果表明, Au原子在吸附面上方的A位(顶位)吸附最稳定, Au钝化Si(100)表面可以取得明显的钝化效果, 这一结论与实验事实相符合.     

Cu(100) (2×22)R45°-O的表面结构与电子态的密度泛函研究

用第一性原理的总能计算研究了Cu(100))面的表面结构、弛豫以及氧原子的(2×22)吸附状 态.计算给出了Cu(100) (2×22)R45°-O吸附表面的结构参数，并得到了上述结构下氧吸附 的Cu(100)表面氧原子和各层Cu原子的电子态密度.计算得到的吸附表面功函数为4.58 eV ，与清洁Cu(100)表面功函数(～4.53 eV)几乎相同.吸附氧原子与最外层铜原子之间的垂直 距离约为0.02 nm，其能带结构体现出一定的金属性，同时由于Cu-O的杂化作用在费米能以 下约6.4 eV附近出现了局域的表面态.可以认为，在Cu(100) (2×22)R45°的氧吸附表面结 构下，吸附氧原子和衬底之间的结合主要来源于表面最外层铜原子与氧原子的相互作用. 关键词： Cu(100)(2×22)R45°-O表面 缺列再构 表面电子态     

GaAs(100)表面(4×1)结构的UPS研究

用偏振的紫外光源测量了GaAs(100)表面(4×1)结构的UPS谱,从清洁表面和吸附氧以后UPS的差谱中辨别出了在价带顶以下2eV以内的表面态峰,根据用偏振光所得到的谱和跃迁选择定则的讨论,认为表面态包含了三个峰,价带顶以下0.5eV处有一个对应于表面Ga原子桥键态的峰,在0.7eV处有对应于表面As原子桥键态的峰,而在1.3eV处的峰则同表面原子的悬键态相联系。 关键词：     

Zn吸附到含有氧空位(VO)以及羟基(-OH)的锐钛矿相TiO2(101)表面电子结构的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法, 计算了Zn吸附到TiO₂(101)清洁表面、含有氧空位(V_O)的缺陷表面以及既含有氧空位(V_O)又含有羟基(-OH)表面的能量、Mulliken重叠布居数以及电子结构, 并找到了Zn在每种表面的最稳定结构(分别为模型(c), 模型(aI)以及模型(aII)). 通过对三种表面稳定结构的分析、对比发现: 首先, Zn原子吸附到清洁TiO₂(101)表面上, 主要与表面氧相互作用, 形成Zn–O共价键; 其次, 当Zn原子吸附到缺陷表面时, 吸附能减小到-1.75 eV, 说明Zn更容易吸附到氧空位上(模型(aI)); 最后, 纵观表面模型的能带结构以及态密度图发现, -OH的引入并没有引进新的杂质能级, Zn吸附此表面, 即Zn-TiO₂-V_O-OH, 使得禁带宽度缩短到最小(1.85 eV), 从而有望提高TiO₂的光催化活性. 关键词： 密度泛函理论 氧空位 羟基 Zn原子     

Sb吸附在InP(110)表面电子性质的理论研究

利用形式散射的格林函数方法,研究了Sb在InP(110)表面单层吸附时的电子性质．分别计算了清洁的InP(110)弛豫表面和InP(110)-Sb(1ML)体系的表面态的性质,指出了表面态和表面共振态产生的原因．所得结果与实验相符. 关键词：     

ZnO(0001)表面吸附B的电子结构和光学性质研究

采用基于密度泛函理论的总体能量平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似,对清洁ZnO(0001)表面及B/ZnO(0001)吸附体系进行了几何结构优化,计算了B/ZnO(0001)吸附体系的吸附能、能带结构、电子态密度和光学性质.计算结果表明:B在ZnO(0001)表面最稳定的吸附位置是T₄位.吸附后B/ZnO(0001)吸附体系表面带隙有所减小,表面态的组成发生变化,n型导电特性有一定程度的减弱,同时,对紫外光的吸收能力显著增强. 关键词： ZnO(0001)表面 B吸附 电子结构 光学性质     

Cu(100)(2~(1/2)×22~(1/2))R45°-O的表面结构与电子态的密度泛函研究

用第一性原理的总能计算研究了Cu(100))面的表面结构、弛豫以及氧原子的(2×22)吸附状态.计算给出了Cu(100)(2×22)R45°-O吸附表面的结构参数,并得到了上述结构下氧吸附的Cu(100)表面氧原子和各层Cu原子的电子态密度.计算得到的吸附表面功函数为4.58eV,与清洁Cu(100)表面功函数(~4.53eV)几乎相同.吸附氧原子与最外层铜原子之间的垂直距离约为0.02nm,其能带结构体现出一定的金属性,同时由于Cu-O的杂化作用在费米能以下约6.4eV附近出现了局域的表面态.可以认为,在Cu(100)(2×22)R45°的氧吸附表面结构下,吸附氧原子和衬底之间的结合主要来源于表面最外层铜原子与氧原子的相互作用.     

WO_3(001)表面活性氧物种的理论研究

采用第一性原理结合周期性平板模型的方法,对O_2在完整和缺陷WO_3(001)表面的吸附行为进行了研究.结果表明:WO_3(001)完整表面上吸附态的O_2不易成为表面氧化反应的活性氧物种,当吸附质与表面作用时,将优先与表面晶格氧(O_t)成键,进而形成表面缺陷态,体系呈现金属性,电导率增大.比较O_2在缺陷表面上各吸附构型的吸附能发现,O_2的吸附倾向于发生在缺陷位置(W_v)上,且表现为氧气分子中的两个氧原子均与缺陷位W_v作用,形成新的活性氧物种(O_2~-);吸附后表面被氧化,电导率降低.     

Cu(100)(√2×2√2)R 45°-O的表面结构与电子态的密度泛函研究

用第一性原理的总能计算研究了Cu(100))面的表面结构、弛豫以及氧原子的(√2×2√2)吸附状态.计算给出了Cu(100)(√2×2√2)R45°-O吸附表面的结构参数,并得到了上述结构下氧吸附的Cu(100)表面氧原子和各层Cu原子的电子态密度.计算得到的吸附表面功函数φ为4.58 eV,与清洁Cu(100)表面功函数(～4.53 eV)几乎相同.吸附氧原子与最外层铜原子之间的垂直距离约为0.02 nm,其能带结构体现出一定的金属性,同时由于Cu-O的杂化作用在费米能以下约6.4 eV附近出现了局域的表面态.可以认为,在Cu(100)(√2×2√2)R45°的氧吸附表面结构下,吸附氧原子和衬底之间的结合主要来源于表面最外层铜原子与氧原子的相互作用.     

NO在清洁和Cs覆盖的Ru(100)表面上吸附的热脱附谱

用热脱附谱等方法研究了NO分别在清洁和Cs覆盖的Ru(1010)表面上的吸附.结果表明:存在两种NO分子吸附态(a1,a2),脱附温度分别处于325℃和550℃附近.Cs的存在增加了Ru(1010)表面上a2态的吸附位置,提高了该态的脱附温度.Cs在Ru(1010)表面上的存在同时促进了吸附NO分子的分解.NO在Ru(1010)表面上分解后形成吸附O原子和N原子.N原子复合以N2在约500℃附近脱附,同时Cs的存在也促进了N2O的形成.在Cs覆盖的Ru(1010)表面上,N2O的脱附温度约在425℃.     

Mo(CO)6在清洁的和氧化的Si(111)表面上吸附的对比

采用高分辨电子能量损失谱对比研究Mo(CO)₆在清洁的、预吸附氧的和深度氧化的Si(111)表面上的吸附行为. 吸附Mo(CO)₆的C-O伸缩振动模式向低频方向移动,说明Mo(CO)₆与清洁Si(111)和SiO₂/Si(111)表面发生了不同的相互作用,前者较弱而后者较强. 与SiO₂/Si(111)表面的强相互作用可能引起Mo(CO)₆部分解离,形成部分分解的羰基钼物种.     

InSb(110)表面S,O原子吸附的第一性原理研究

基于第一性原理方法, 采用广义梯度近似的交换关联势, 对InSb材料(110)表面的硫吸附和氧吸附之后体系性质的差异进行了分析. 讨论了两种吸附下的键长、键角、能带结构和态密度的变化, 从理论上论证了硫吸附比氧吸附对InSb红外探测器表面态的钝化有优越性, 有利于工艺上在钝化时的选择. 关键词： 第一性原理 InSb 硫吸附 氧吸附     

吸附Al,Sn后Si(111)面的电子结构及其比较

通过对吸附原子和衬底Si原子由于相互作用而产生的轨道交叠占有几率(OOP)和集团态密度的分析发现吸附Al和吸附Sn的Si(111)面能带中电子的占据状态很不一样,Si(111)3^1/2×3^1/2-Sn中有一个半充满的表面带,从而使体系具有表面金属性。而Si(111)3^1/2×3^1/2-Al中电子填满吸附原子和表面Si原子成键的表面态,反键的表面态全空,因此吸Al后的Si(111)面可能出现半导体特性。计算结果与实验结果 关键词：     

S钝化GaAs(100)表面的电子特性

用TB-LMTO方法研究单层的S原子在理想的GaAs (100) 表面的化学吸附, 对GaAs(100)表面是Ga-和As-中断两种情况分别进行考虑. 计算了S原子在不同位置的吸附能、吸附体系与清洁的GaAs(100)表面的层投影态密度, 以及电子转移情况. 结果表明, 两种情况下S原子都是桥位吸附最稳定, S-Ga相互作用比S-As稍强, S钝化GaAs(100)表面可以取得明显的钝化效果.     

水汽在淀积金属钠的InP()表面的吸附

用UPS和HREELS研究室温下水汽在清洁的和淀积了金属钠的InP(Ⅲ)表面的吸附。表面淀积了0.3单层金属钠之后,水汽在InP(Ⅲ)表面的粘附系数显著增加,推测其原因可能与钠原子和表面的磷原子间的电荷转移有关。水汽主要以不分解的分子态形式吸附在表面。在HREELS谱中观察到与P—H键有关的282meV能量损失峰,表明部分水汽可能与淀积在表面的钠原子发生反应或者在表面发生分解。     

不同密度氢吸附金刚石(100)表面的微观结构

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,计算了金刚石(100)表面不同氢吸附密度的平衡态几何结构和态密度.结果表明对于2×1构型,在平行和垂直表面两个方向上发生弛豫,而1×1构型仅在垂直表面方向上发生弛豫.另外,清洁2×1,2×1 ∶0.5H和1×1 ∶1.5H表面,带隙中存在空表面态;而对于1×1 ∶2H和2×1 ∶H两种表面结构,空表面态上移进入导带,带隙中不存在表面态.结合电荷密度分布,探讨了金刚石(100)不同构型和氢吸附密度表面的表面态诱发机理. 关键词： 氢吸附 金刚石 弛豫 表面态     

水汽在淀积金属钠的InP(111)表面的吸附

用UPS和HREELS研究室温下水汽在清洁的和淀积了金属钠的InP(111)表面的吸附。表面淀积了0.3单层金属钠之后,水汽在InP(111)表面的粘附系数显著增加,推测其原因可能与钠原子和表面的磷原子间的电荷转移有关。水汽主要以不分解的分子态形式吸附在表面。在HREELS谱中观察到与P—H键有关的282meV能量损失峰,表明部分水汽可能与淀积在表面的钠原子发生反应或者在表面发生分解。 关键词：     

N_2在Co掺杂Ru(001)表面吸附的DFT研究

采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,对N_2在Ru(001)表面top、fcc、hcp、bridge四个吸附位和Ru-Co(001)表面Ru-top、Co-top、Ru(Ru)Ru-bridge、Co(Co)Co-bridge、Ru(Co)Co-bridge、Ru(Ru)Co-bridge、Ru_2Co-hcp、RuCo_2-hcp、Ru_2Co-fcc、RuCo_2-fcc十个吸附位的14种吸附模型进行了构型优化、能量计算,得到了N_2较有利的吸附位;并对清洁表面进行能带分析,对最佳吸附位进行总态密度分析.结果表明:掺杂Co后,Ru催化剂的能带变宽,催化活性增强;N_2在Ru(001)表面的最稳定吸附位top的吸附能是-88.94 kJ·mol~(-1),在Ru-Co(001)表面的最稳定吸附位Ru-top的吸附能是-95.71 kJ·mol~(-1),而且N_2与金属表面成键,属于化学吸附.