金刚石(001)面在Cu多种覆盖度下的稳定构型与电子特性

TQ163%TB306; 金刚石表面的电子特性很容易受到其表面覆盖物的影响,而目前表面稳定、性能优良的表面覆盖层依然处于研究与寻找中.本文研究的过渡金属Cu不仅在半导体微加工中被广泛使用,更由于过渡金属Cu与金刚石都具有优异的散热性能,因此Cu覆盖金刚石已经超出寻常电极使用的意义,其金属-半导体结构更具有表面修饰剪裁电子特性的功能.文中通过使用密度泛函模拟方法,研究了Cu的不同覆盖度(0.25 ML、0.5 ML和1 ML)下金刚石(001)表面的单原子吸附能、稳定构型以及稳定体系的能带结构特性.结果表明,各种覆盖度下的Cu原子在金刚石(001)表面具有较稳定的表面吸附构型,并且过渡金属Cu的...

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Published in人工晶体学报 Vol. 50; no. 9; pp. 1640 - 1647
Main Authors 吴孔平, 张冷, 王丹蓓, 肖柳, 陈泽龙, 张靖晨, 张鹏展, 刘飞, 汤琨, 叶建东, 顾书林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 金陵科技学院电子信息工程学院,南京 211169%南京大学电子科学与工程学院,南京 210093 01.09.2021
Subjects
金刚石表面;覆盖度;负电子亲和势;电子结构;第一性原理计算
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2021.09.004

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Abstract TQ163%TB306; 金刚石表面的电子特性很容易受到其表面覆盖物的影响,而目前表面稳定、性能优良的表面覆盖层依然处于研究与寻找中.本文研究的过渡金属Cu不仅在半导体微加工中被广泛使用,更由于过渡金属Cu与金刚石都具有优异的散热性能,因此Cu覆盖金刚石已经超出寻常电极使用的意义,其金属-半导体结构更具有表面修饰剪裁电子特性的功能.文中通过使用密度泛函模拟方法,研究了Cu的不同覆盖度(0.25 ML、0.5 ML和1 ML)下金刚石(001)表面的单原子吸附能、稳定构型以及稳定体系的能带结构特性.结果表明,各种覆盖度下的Cu原子在金刚石(001)表面具有较稳定的表面吸附构型,并且过渡金属Cu的覆盖使得金刚石(001)表面产生了约为-0.5～-0.3 eV的负电子亲和势,肖特基势垒高度约为-0.16～0.04 eV,这些理论结果与实验结果基本一致.因此过渡金属Cu作为表面覆盖层在金刚石基电子发射器方面具有重要的应用价值.
AbstractList TQ163%TB306; 金刚石表面的电子特性很容易受到其表面覆盖物的影响,而目前表面稳定、性能优良的表面覆盖层依然处于研究与寻找中.本文研究的过渡金属Cu不仅在半导体微加工中被广泛使用,更由于过渡金属Cu与金刚石都具有优异的散热性能,因此Cu覆盖金刚石已经超出寻常电极使用的意义,其金属-半导体结构更具有表面修饰剪裁电子特性的功能.文中通过使用密度泛函模拟方法,研究了Cu的不同覆盖度(0.25 ML、0.5 ML和1 ML)下金刚石(001)表面的单原子吸附能、稳定构型以及稳定体系的能带结构特性.结果表明,各种覆盖度下的Cu原子在金刚石(001)表面具有较稳定的表面吸附构型,并且过渡金属Cu的覆盖使得金刚石(001)表面产生了约为-0.5～-0.3 eV的负电子亲和势,肖特基势垒高度约为-0.16～0.04 eV,这些理论结果与实验结果基本一致.因此过渡金属Cu作为表面覆盖层在金刚石基电子发射器方面具有重要的应用价值.
Author 肖柳
吴孔平
陈泽龙
张靖晨
汤琨
顾书林
张冷
刘飞
王丹蓓
张鹏展
叶建东
AuthorAffiliation 金陵科技学院电子信息工程学院,南京 211169%南京大学电子科学与工程学院,南京 210093
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Author_FL YE Jiandong
TANG Kun
ZHANG Leng
CHEN Zelong
WANG Danbei
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WU Kongping
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Issue 9
Keywords 金刚石表面;覆盖度;负电子亲和势;电子结构;第一性原理计算
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PublicationTitle 人工晶体学报
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