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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过模拟MoO_3/Si界面反应,研究了MoO_x薄膜沉积中原子、分子的吸附、扩散和成核过程,从原子尺度阐明了缓冲层钼掺杂非晶氧化硅(a-SiO_x(Mo))物质的形成和机理.结果表明,在1500 K温度下, MoO_3/Si界面区由Mo, O, Si三种原子混合,可形成新的稳定的物相.热蒸发沉积初始时, MoO_3中的两个O原子和Si成键更加稳定,同时伴随着电子从Si到O的转移,钝化了硅表面的悬挂键. MoO_3中氧空位的形成能小于SiO_2中氧空位的形成能,使得O原子容易从MoO_3中迁移至Si衬底一侧,从而形成氧化硅层;替位缺陷中, Si替位MoO_3中的Mo的形成能远远大于Mo替位SiO_2中的Si的形成能,使得Mo容易掺杂进入氧化硅中.因此,在晶硅(100)面上沉积MoO_3薄膜时, MoO_3中的O原子先与Si成键,形成氧化硅层,随后部分Mo原子替位氧化硅中的Si原子,最终形成含有钼掺杂的非晶氧化硅层. 相似文献
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角分辨光电子能谱 (ARPES)是研究晶体表面电子结构 ,如能带 ,费米面 ,以及多体相互作用的重要工具。本文概述了光电子激发的一般过程和单粒子近似下的理论模型。详细讨论了角分辨光电子能谱的能带勾画 (EnergyBandMapping)和费米面成像 (FermiSurfaceMapping)技术 ,以及高分辨下的角分辨光电子能谱在强相关体系研究中的应用。文章最后简单介绍了当前角分辨光电子能谱研究的新进展 ,如研究宽禁带半导体材料的表面电子结构 ,有机功能材料与金属的界面 ,金属超薄膜中的量子阱态 ,以及高温超导机理研究等 相似文献
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利用缀加平面波加局域轨道(APW+LO)的第一性原理方法计算了β-SiC(001)-(2×1)表面的原子及电子结构. 原子结构的计算结果表明,与Si(001)-(2×1) 表面的非对称性Si二聚体模型不同,β-SiC(001)-(2×1)表面为对称性的Si二聚体模型,其二聚体的Si原子间键长也较大,为0.269nm. 电子结构的计算结果表明,在费米能级处有明显的态密度,因此β-SiC(001)-(2×1)表面呈金属性. 在带隙附近存在四个表面态带,其中的两个占有表面态带已由价带的同步辐射光电子能谱实验得到证实.
关键词:
碳化硅
缀加平面波加局域轨道方法
原子结构
电子结构 相似文献
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角分辨光电子能谱技术及其应用进展 总被引:3,自引:0,他引:3
角分辨光电子能谱(ARPES)是研究晶体表面电子结构,如能带,费米面,以及多体相互作用的重要工具。本文概述了光电子激发的一般过程和单粒子近似下的理论模型。详细讨论了角分辨光电子能谱的能带勾画(Energy Band Mapping)和费米面成像(Fermi Surface Mapping)技术,以及高分辨下的角分辨光电子能谱在强相关体系研究中的应用。文章最后简单介绍了当前角分辨光电子能谱研究的新进展,如研究宽禁带半导体材料的表面电子结构,有机功能材料与金属的界面,金属超薄膜中的量子阱态,以及高温超导机理研究等。 相似文献
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利用x射线光电子衍射的极角扫描模式,采集了GaN(0001)表面由(1010)和(1120)晶面产生的光电子衍射实验曲线,并运用光电子衍射的前向聚焦效应确定了GaN(0001)表面是Ga在最外层的极性面.利用与能量有关的光电子衍射即角分辨光电发射精细结构谱技术并结合多重散射团簇模型计算对GaN(0001)表面的极化性质进行了研究,进一步证实了GaN表面是Ga在最外层的极性面.
关键词:
GaN
表面极性
光电子衍射 相似文献
6.
基于密度泛函理论和分子动力学方法,研究了ITO-SiO_x(In,Sn)/n-Si异质结光伏器件中非晶SiO_x层的氧化态和电子结构.计算结果表明:具有钝化隧穿功能的超薄(2 nm)非晶SiO_x层,是由In,Sn,O,Si四种元素相互扩散形成的,其中In,Sn元素在SiO_x网格中以In-O-Si和Sn-O-Si成键态存在,形成了三元化合物.In和Sn的掺杂不仅在SiO_x的带隙中分别引入了E_v+4.60 eV和E_v+4.0 eV两个电子能级,还产生了与In离子相关的浅掺杂受主能级(E_v+0.3 eV).这些量子态一方面使SiO_x的性能得到改善,在n-Si表面形成与反型层相衔接的p-型宽禁带"准半导体",减少了载流子的复合,促进了内建电场的建立.另一方面有效地降低了异质结势垒高度,增强了ITO-SiO_x(In,Sn)/n-Si光伏器件中光生非平衡载流子的传输概率,促进了填充因子的提升(72%). 相似文献
7.
利用第一性原理计算方法,研究了水在金红石型TiO2(110)表面及〈001〉阶梯边缘处的吸附.关于水在(11O)表面上的吸附,研究表明,对不同的吸附率,水都是以分子模式吸附在表面.关于水在〈001〉9梯边缘处的吸附,研究表明,其吸附模式和吸附率有密切的联系.当水的吸附率为一个单层(1ML)时,分子吸附和解离吸附对应的吸附能分别为0.92和0.60eV,分子吸附模式更稳定.当吸附率降为1/2ML时,分子吸附和解离吸附所对应的吸附能分别为0.86和0.84eV,两种吸附模式都可能存在.在表面上,不同吸附模式的吸附能随吸附率变化趋势是一致的.而在〈001〉阶梯边缘处,对于不同的吸附模式,吸附能随吸附率的变化呈现出不同的变化趋势.这是由在〈001〉阶梯边缘处低吸附率时解离模式的独特结构引起的. 相似文献
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用全势缀加平面波加局域轨道 (APW +lo)的方法计算了六方GaN及其非极性 ( 10 10 )表面的原子及电子结构 .计算出的六方GaN晶体结构参数 :晶格常数和体积弹性模量与实验值符合得很好 .用平板超原胞模型来计算GaN( 10 10 )表面的原子与电子结构 ,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性 .表面阳离子向体内移动 ,趋向于sp2 平面构形 ;而表面阴离子向体外移动 ,趋向于锥形的p3构形 .弛豫后 ,表面实现由半金属性向半导体性的转变 .并且 ,表面电荷发生大的转移 ,参与表面键的重新杂化 ,使得表面原子的离子性减弱共价性增强 ,认为这就是表面原子键收缩并旋转的原因 相似文献
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用全势缀加平面波加局域轨道(APW+lo)的方法计算了六方GaN及其非极性(1010)表面的原子及电子结构.计算出的六方GaN晶体结构参数:晶格常数和体积弹性模量与实验值符合得很好.用平板超原胞模型来计算GaN(1010)表面的原子与电子结构,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性.表面阳离子向体内移动,趋向于sp2平面构形;而表面阴离子向体外移动,趋向于锥形的p3构形.弛豫后,表面实现由半金属性向半导体性的转变.并且,表面电荷发生大的转移,参与表面键的重新杂化,使得表面原子的离子性减弱共价性增强,认为这就是表面原子键收缩并旋转的原因. 相似文献
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Influence of Fe Contamination on the Minority Carrier Lifetime of Multi-crystalline Silicon
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We investigate the influence of Fe contamination on the minority carrier lifetimes of multi-crystalline silicon. The minority carrier lifetime is measured by the microwave photoconductive decay method. The original bulk lifetime is about 30μs after passivation with iodine solution. After intentional Fe contamination, the bulk lifetime declines with increasing temperature. Fast cooling in air conduces to the formation of more interstitial Fe ([Fe]i). Slow cooling through the control of the furnace temperature limits the formation of more [Fe]i, but leads to the formation of precipitation. The data support the idea that the minority carrier lifetime in multi-crystalline silicon mainly depends on the distribution of Fe but not the total amount. A favorite effect of [Fe]i gettering is discovered after conventional phosphorus diffusion, and the [Fe]i concentration remaining in the silicon wafer is acceptable for solar cell applications. 相似文献
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