氢钝化Si(001)表面Cu亚表面扩散的第一性原理研究
材料科学
2024-02-08 v1
摘要
本文利用密度泛函理论计算分析了氢钝化Si(001)表面附近及表面Cu吸附原子的稳定性和扩散。考虑了两种不同的Cu来源：从真空中沉积Cu，以及从体硅中向外扩散的污染Cu。从真空中沉积的Cu迅速移动到第三硅层(T2)的间隙位点。一旦到达那里，Cu吸附原子进入一个亚表面之字形迁移路径，在T2和另一个亚表面位点HSL之间沿二聚体行方向进行T2->HSL->T2迁移。发现从体硅向外扩散的污染Cu在远离表面时沿平行和垂直于二聚体行的方向都是快速扩散体。它被吸引到靠近表面的层，并被困在第六硅层(T3)的间隙位点。随着向外扩散的Cu原子靠近表面，沿二聚体行方向的沟道之字形扩散（类似于从真空中沉积的Cu所遵循的路径）比沿垂直方向的扩散更有利。这些结果与先前在类似系统上的实验工作一致，并将激发关于Cu与Si表面之间有趣相互作用的进一步实验。
引用
@article{arxiv.2402.04804,
title = {Ab initio study of subsurface diffusion of Cu on the H-passivated Si(001) surface},
author = {A. Rodriguez-Prieto and D. R. Bowler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04804},
year = {2024}
}