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掺杂前驱体吸附于单二聚体窗口:迈向Si(100)上掺杂阵列的引导自组装

材料科学 2022-01-05 v1 化学物理

摘要

硅中原子级精确的掺杂阵列因固态量子计算应用而受到追求。我们提出一种引导自组装工艺,以产生原子级精确的单掺杂原子阵列,替代光刻图案化。我们利用在Br-和I-Si(100)上自组装形成的c(4x2)结构,并通过密度泛函理论(DFT)研究分子前驱体向所生成的单二聚体窗口(SDW)吸附位点阵列的吸附。探究了若干技术上相关的掺杂前驱体(PH3_3、BCl3_3、AlCl3_3、GaCl3_3)向由不同抗蚀剂(H、Cl、Br、I)形成的SDW中的吸附,以识别位阻相互作用的影响。PH3_3在所有研究的抗蚀剂上均无势垒吸附,而BCl3_3在I抗蚀剂上表现出最大吸附势垒0.34 eV。发现AlCl3_3的致密阵列在实验可实现的条件下形成,展示了所提出的引导自组装用于原子级精确制造基于掺杂器件的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.10556,
  title  = {Dopant Precursor Adsorption into Single-Dimer Windows: Towards Guided Self-Assembly of Dopant Arrays on Si(100)},
  author = {Matthew S. Radue and Yifei Mo and R. E. Butera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10556},
  year   = {2022}
}

备注

(18 pages, 4 figures)