基于第一性原理的 SiH3 在氢化 H:Si(100)-(2x1) 表面的扩散与脱附
材料科学
2008-03-31 v1
摘要
我们利用密度泛函理论研究了吸附在氢化 Si(100)-(2x1) 表面的甲硅烷基自由基的扩散路径。该过程对于等离子体增强化学气相沉积生长晶体硅具有重要意义。我们初步使用元动力学模拟搜索了迁移机制，并进一步利用微动弹性带方法 refined 了局部极小值和过渡态。研究发现，从合理的吸附位点出发的扩散势垒低至 0.2 eV，但也发现了导致更稳定构型的陷阱态，其逃逸势垒为 0.7 eV。在弱束缚物理吸附态之间的扩散也是可能的，且具有非常低的活化势垒（<50 meV）。然而，无论是作为 SiH3 还是 SiH4，从物理吸附或更强束缚的吸附构型发生的脱附机制，其活化能与扩散势垒相当。基于从头算活化能的动力学蒙特卡洛模拟表明，在 300-1000 K 温度范围内，甲硅烷基自由基在脱附前最多仅扩散几个晶格间距。
引用
@article{arxiv.0803.4145,
title = {Diffusion and desorption of SiH3 on hydrogenated H:Si(100)-(2x1) from first principles},
author = {Michele Ceriotti and Marco Bernasconi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.4145},
year = {2008}
}