原子硅二聚体线电子结构随长度的变化

裸露的硅二聚体在氢终止的 Si(100) 表面上具有两个悬空键。这些是原子尺度局域的高态密度区域，位于体硅带隙附近及内部。我们将裸露硅二聚体作为单体单元进行研究。硅二聚体线比由单个悬空键组成的线稳定得多。由 1 到 5 个二聚体组成的二聚体线被有意制备，并通过扫描隧道显微镜 (STM) 技术结合密度泛函理论表征，以提供几何和电子结构的详细见解。短线表现出的结构和动态特性被证明与相对较长的 37 个二聚体线的特性相似。实验和理论揭示，每个二聚体并非向带隙中添加两个态，而是向带隙中添加一个空态，向价带中添加一个满态。这些态之间的耦合提供了一条体耦合较小的传导路径。