Adsorção de Ge em SiC (0001): um estudo ab initio

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Neste trabalho, nós realizamos um estudo ab initio dos processos de adsorção de Ge em superfícies SiC(0001)-(3x3) e -√3 x √3 )R30, considerando um grande número de modelos estruturais. A estabilidade energética do Ge adsorvido nas superfícies SiC(0001) foi determinada como uma função das concentrações de Si e Ge. Para as configurações energeticamente mais estáveis nós detalhamos a geometria de equilíbrio e a estrutura eletrônica. Fizemos também uma análise comparativa dos conjuntos de base (DZ e DZP) para descrever as energias totais e geometrias de equilíbrio das superfícies SiC(0001)-(3x3) e -( √3 x √3 )R30 adsorvidas com Ge. Os cálculos foram feitos dentro da Teoria do Funcional da Densidade, com aproximação de Densidade Local (LDA). A interação elétron-fon foi descrita usando pseudopotenciais não locais de norma conservada e as funções de onda de Kohn-Sham foram expandidas usando combinação linear de orbitais atômicos. Nós examinamos vários sítios de adsorção substitucional de Ge nas superfícies (3x3) e ( √3 x √3 )R30. Nossos resultados de energia total indicaram que Ge ocupa os sítios mais altos das superfícies SiC(0001)-(3x3) e -( √3 x √3 )R30 para a cobertura de 1/9 e 1/3 ML de Ge, respectivamente. Aumentando a cobertura de Ge nessas superfícies, nós verificamos que a formação de aglomerados (nanocluters) é uma configuração energeticamente mais estável na superfície (3x3) e que o Ge "molha" (tende a se espalhar) mais efetivamente a superfície ( √3 x √3 )R30. Nós verificamos também que a interdifusão de Ge para a região bulk não é um processo energeticamente favorável, o que concorda com a ação surfactante do Ge durante o processo de crescimento de SiC. Finalmente, nós encontramos uma boa concordância entre os resultados obtidos com conjuntos de base DZ e aqueles obtidos com conjuntos de bases DZP.

ASSUNTO(S)

fisica sic semicondutores adsorption teoria do funcional da densidade ge adsorção si e superfícies superfícies (física) si e surfaces density-functional theory

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