Компьютерное моделирование смачивающих слоев Li и Be на поверхности Si (100)
(Стр. 121-126)
Подробнее об авторах
Заводинский Виктор Григорьевич
доктор физико-математических наук, профессор; ведущий научный сотрудник
Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук
г. Хабаровск, Российская Федерация Горкуша Ольга Александровна кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник; Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук; г. Хабаровск, Российская Федерация
Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация Плюснин Николай Иннокентьевич доктор физико-математических наук; старший научный сотрудник; Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного; г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук
г. Хабаровск, Российская Федерация Горкуша Ольга Александровна кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник; Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук; г. Хабаровск, Российская Федерация
Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация Плюснин Николай Иннокентьевич доктор физико-математических наук; старший научный сотрудник; Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного; г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Нажимая на кнопку купить вы соглашаетесь с условиями договора оферты
Аннотация:
В рамках теории функционала плотности и метода псевдопотенциалов рассчитана атомная и электронная структура формирующихся на поверхности Si (100) двумерных систем Li–Si и Be–Si, при толщине металла от одного до трех монослоев (МС). При одном МС обнаружено формирование двумерного упорядоченного силицидного смачивающего слоя Li (с атомами Li, встроенными внутрь верхнего слоя Si) и Be (с атомами Be, встроенными между двумя верхними слоями Si). При двух МС, происходит видоизменение этих слоев: атомы Li занимают позиции между двумя верхними слоями Si, а атомы Be поднимаются в позиции над верхним слоем Si. После этого, при толщине покрытия 3 МС, в случае Li, формируется сплошной неупорядоченный смачивающий слой Li, а в случае Be – смачивающий слой Be в виде неупорядоченных по длине цепочек. При 1 МС, в электронной структуре исследуемых систем появляется энергетическая щель в плотности электронных состояний в районе уровня Ферми, ширина которой равна 1,02 и 0,36 эВ, соответственно, для систем Li–Si и Be–Si. Затем щель исчезает, сначала для системы с литием (при двух МС), а затем, – для системы с бериллием (при трех МС).
Образец цитирования:
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ: Заводинский В.Г., Горкуша О.А., Плюснин Н.И. Компьютерное моделирование смачивающих слоев Li и Be на поверхности Si (100) // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 121-126. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-121-126. EDN: ECISBI
Список литературы:
Ko Young-Jo, Chang K.J., Yi Jae-Yel. Atomic and electronic structure of Li-adsorbed on the Si (100) surfaces. Physical Review. 1997. No. 56 (15). Pp. 9575–9582. DOI: 10.1103/PhysRevB.56.9575.
Rysbaev A.S., Normurodov A.T., Khujaniyozov J., Normurodov D. On the formation of silicide films of metals (Li, Cs, Rb, and Ba) during ion implantation in Si and subsequent thermal annealing. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2021. No. 15. Pp. 607–610. DOI: 10.1134/S10274510210303.
Hite D., Tang S., Sprunger P. Reactive epitaxy of beryllium on Si (111)-(7 × 7). Chemical Physics Letters. 2003. No. 367. Pp. 129–137. DOI: 10.1016/S0009-2614(02)01637-8.
Clark S.J., Al-Allak Y.M., Brand S., Abram R.A. Structure and electronic properties of FeS2. Phys. Rev. 1998. No. 58. Pp. 10389–10393. DOI: 10.1103/PhysRevB.58.10389.
Kohn W., Sham J.L. Self-consistent equations including exchange and correlation effects. Physical Review. 1965. No. 40. Pp. A1133–A1138. DOI: 10.1103/PhysRev.140.A1133.
Hohenberg H., Kohn W. Inhomogeneous electron gas. Physical Review. 1964. No. 136. Pp. B864–B871. DOI: 10.1103/PhysRev.136.B864.
Fuchs M., Scheffler M. Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density-functional theory. Computational Physics Communications. 1999. No. 119. Pp. 67–98. DOI: 10.1016/S0010-4655(98)00201-X.
Beckstedte M., Kley A., Neugebauer J., Scheffler M. Density functional theory calculation for poly-atomic systems: Electronic structure, static and elastic properties and ab initio molecular dynamics. Computational Physics Communications. 1997. No. 107. Pp. 187–205. DOI: 10.1016/S0010-4655(97)00117-3.
Ceperly D.M., Alder B.J. Ground state of the electron gas by a stochastic method. Phys. Rev. Lett. 1980. No. 45. Pp. 566–569. DOI: 10.1103/PhysRevLett.45.566.
Perdew J.P., Zunger A.S. Self-interaction correction to density functional approximation for many-electron systems. Physical Review. 1981. No. 23. Pp. 5048–5079. DOI: 10.1103/PhysRevB.23.5048.
Harris F.E., Monkhorst H.J. Complete calculations of the electronic energies of solids. Phys. Rev. Lett. 1969. No. 23 (18). Pp. 1026–1030. DOI: 10.1103/PhysRevLett.23.1026.
Fritsch J., Pavone P. Ab initio calculation of the structure, electronic states, and the phonon dispersion of the Si (100) surface. Surface Science. 1995. No. 344. Pp. 159–173. DOI: 10.1016/0039-6028(95)00802-0.
Dabrowski J., Scheffler M. Self-consistent study of the electronic and structural properties of the clean Si (001)(2 × 1) surface. Appl. Surf. Sci. 1992. No. 56-58. Pp. 15–19. DOI: 10.1016/0169-4332(92)90208-F.0.407.
Gavioli L., Betti M.G., Cricenti A., Mariani C. Surface electronic structure at Si (100)-(2 × 1). Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1995. No. 76. Pp. 541–545. DOI: 10.1016/03682048(95)02466-2.
Hata K., Shibata Y., Shigekawa H. Fine electronic structure of the buckled dimers of Si (100) elucidated by atomically resolved scanning tunneling spectroscopy and bias-dependent imaging. Physical Review. 2001. No. 64. Pp. 235310–235315. DOI: 10.1103/PhysRevB.64.235310.
Rysbaev A.S., Normurodov A.T., Khujaniyozov J., Normurodov D. On the formation of silicide films of metals (Li, Cs, Rb, and Ba) during ion implantation in Si and subsequent thermal annealing. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2021. No. 15. Pp. 607–610. DOI: 10.1134/S10274510210303.
Hite D., Tang S., Sprunger P. Reactive epitaxy of beryllium on Si (111)-(7 × 7). Chemical Physics Letters. 2003. No. 367. Pp. 129–137. DOI: 10.1016/S0009-2614(02)01637-8.
Clark S.J., Al-Allak Y.M., Brand S., Abram R.A. Structure and electronic properties of FeS2. Phys. Rev. 1998. No. 58. Pp. 10389–10393. DOI: 10.1103/PhysRevB.58.10389.
Kohn W., Sham J.L. Self-consistent equations including exchange and correlation effects. Physical Review. 1965. No. 40. Pp. A1133–A1138. DOI: 10.1103/PhysRev.140.A1133.
Hohenberg H., Kohn W. Inhomogeneous electron gas. Physical Review. 1964. No. 136. Pp. B864–B871. DOI: 10.1103/PhysRev.136.B864.
Fuchs M., Scheffler M. Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density-functional theory. Computational Physics Communications. 1999. No. 119. Pp. 67–98. DOI: 10.1016/S0010-4655(98)00201-X.
Beckstedte M., Kley A., Neugebauer J., Scheffler M. Density functional theory calculation for poly-atomic systems: Electronic structure, static and elastic properties and ab initio molecular dynamics. Computational Physics Communications. 1997. No. 107. Pp. 187–205. DOI: 10.1016/S0010-4655(97)00117-3.
Ceperly D.M., Alder B.J. Ground state of the electron gas by a stochastic method. Phys. Rev. Lett. 1980. No. 45. Pp. 566–569. DOI: 10.1103/PhysRevLett.45.566.
Perdew J.P., Zunger A.S. Self-interaction correction to density functional approximation for many-electron systems. Physical Review. 1981. No. 23. Pp. 5048–5079. DOI: 10.1103/PhysRevB.23.5048.
Harris F.E., Monkhorst H.J. Complete calculations of the electronic energies of solids. Phys. Rev. Lett. 1969. No. 23 (18). Pp. 1026–1030. DOI: 10.1103/PhysRevLett.23.1026.
Fritsch J., Pavone P. Ab initio calculation of the structure, electronic states, and the phonon dispersion of the Si (100) surface. Surface Science. 1995. No. 344. Pp. 159–173. DOI: 10.1016/0039-6028(95)00802-0.
Dabrowski J., Scheffler M. Self-consistent study of the electronic and structural properties of the clean Si (001)(2 × 1) surface. Appl. Surf. Sci. 1992. No. 56-58. Pp. 15–19. DOI: 10.1016/0169-4332(92)90208-F.0.407.
Gavioli L., Betti M.G., Cricenti A., Mariani C. Surface electronic structure at Si (100)-(2 × 1). Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1995. No. 76. Pp. 541–545. DOI: 10.1016/03682048(95)02466-2.
Hata K., Shibata Y., Shigekawa H. Fine electronic structure of the buckled dimers of Si (100) elucidated by atomically resolved scanning tunneling spectroscopy and bias-dependent imaging. Physical Review. 2001. No. 64. Pp. 235310–235315. DOI: 10.1103/PhysRevB.64.235310.
Ключевые слова:
компьютерное квантово-механическое моделирование, силицидообразование, плотность электронных состояний, запрещенная зона.
Статьи по теме
