α-SiC“非汉字符号”表面结构的第一性原理计算

谢长坤; 徐彭寿; 徐法强; 潘海斌

doi:10.7498/aps.51.2804

摘要

用全势缀加平面波方法(FPLAPW)计算了αSiC及其非极性(1010)表面的原子与电子结构.计算出的αSiC晶体结构参量:晶格常量和体积弹性模量与实验值符合得很好.用平板超原胞模型来计算αSiC(1010)表面的原子与电子结构,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性,表面阳离子Si,C向体内方向发生不同程度的位移.表面重构的机理为Si,C原子由原来的sp3杂化方式退化为sp2杂化,与其三配位异种原子近似以平面构型成键.另外,表面弛豫实现表面由半金属性至半导体性的转变

关键词:

碳化硅 /
FPLAPW方法 /
电子结构

Abstract

Ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅａｔｏｍｉｃａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆα ＳｉＣａｎｄｉｔｓｎｏｎｐｏｌａｒ(1 0 1 0 )ｓｕｒｆａｃｅｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｌｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｉｎｅａｒａｕｇｍｅｎｔｅｄｐｌａｎｅｗａｖｅ (ＦＰＬＡＰＷ)ａｐｐｒｏａｃｈ.Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｌａｔｔｉｃｅｃｏｎｓｔａｎｔｓａｎｄｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓｏｆα ＳｉＣｃｒｙｓｔａｌａｒｅｉｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ .Ｔｈｅａｔｏｍｉｃａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆα ＳｉＣ (1 0 1 0 )ｓｕｒｆａｃｅｈａｖｅｂｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｅｍｐｌｏｙｉｎｇｓｌａｂａｎｄｓｕｐｅｒｃｅｌｌｍｏｄｅｌｓ.ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙａｔｏｐｌａｙｅｒｂｏｎｄｌｅｎｇｔｈｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇｒｏｔａｔｉｏｎｒｅｌａｘａｔｉｏｎｉｎｗｈｉｃｈｂｏｔｈＳｉａｎｄＣａｔｏｍｓｈａｖｅｔｈｅｔｅｎｄｅｎｃｙｔｏｍｏｖｅｄｏｗｎｔｏｗａｒｄｔｈｅｂｕｌｋｔｏｆｏｒｍｐｌａｎａｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｉｒｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓａｎｄＳｉｍｏｖｅｓｆｕｒｔｈｅｒｔｏｗａｒｄｔｈｅｂｕｌｋｔｈａｎＣｄｏｅｓ.Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ,ｓｕｒｆａｃｅｒｅｌａｘａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅｍｉｍｅｔａｌｌｉｃｔｏｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏn

Keywords:

ＳｉＣ ,ＦＰＬＡＰＷｍｅｔｈｏｄ ,ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒe /
/

搜索