非晶硅中富氢空穴的温度诱导纳米结构演化：一项第一性原理研究

本文提出了关于非晶硅中富氢空穴温度诱导纳米结构演化的$ab$ $initio$（第一性原理）研究。通过使用由经典分子动力学模拟获得、具有0.2%真实空穴体积密度的大型$a$-Si模型，研究了纳米尺寸空腔表面Si和H原子的动力学，并利用第一性原理密度泛函模拟考察了它们对空穴形状和尺寸的影响。将$ab$ $initio$计算结果与采用修正Stillinger-Weber势所得结果进行了比较。通过分析Si和H原子在空穴表面/近表面的三维分布（采用凸包近似）并计算相应凸包的回转半径，考察了空穴的温度诱导纳米结构演化。还将所得结果与Guinier近似下$a$-Si/$a$-Si:H小角X射线散射强度的模拟值进行了比较，并讨论了空穴附近成键与未成键氢的动力学。