АДСОРБЦИЯ Ge НА W(100): РАСЧЕТ
- Авторы: Кузнецов Ю.А.1, Лапушкин М.Н.1
-
Учреждения:
- ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»
- Выпуск: № 15 (2023)
- Страницы: 465-471
- Раздел: Первопринципное и атомистическое моделирование
- URL: https://journals.rcsi.science/2226-4442/article/view/378477
- DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2023.15.465
- EDN: https://elibrary.ru/QYSDON
- ID: 378477
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Впервые проведен расчет адсорбции атомов германия на поверхности грани (100) вольфрама методом функционала плотности. Подложка вольфрама была выполнена как 2D-слой. 2D-слой W моделировался суперъячейкой W (100) 2×2×2. Расчет электронной плотности состояния и энергии адсорбции атома Ge проводился для трех мест адсорбции атома Ge : в ямочной позиции, в мостиковой позиции между поверхностными атомами W и над поверхностным атомом W . Один атом Ge приходился на 8 поверхностных атомов W . Наиболее предпочтительно адсорбция атома германия в ямочной позиции. Энергия адсорбции составляет значительную величину: 6,38 эВ. Адсорбция атомов Ge приводит к незначительной реконструкции поверхности W : максимальный сдвиг атомов W не превышает 0,15 Å. Валентная зона 2D-слоя W (100) сформирована в основном W 5 d электронами, с незначительным вкладом W 6 s электронов. Зона Ge образована Ge 4 p и Ge 4 s электронами.
Ключевые слова
Об авторах
Юрий Александрович Кузнецов
ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»194021, Россия, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26
Михаил Николаевич Лапушкин
ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»
Email: lapushkin@ms.ioffe.RUS
194021, Россия, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26
Список литературы
- Monch, W. On the physics of metal-semiconductor interfaces / W. Monch // Reports on Progress in Physics. 1990. - V. 53. - I. 3. - P. 221-278. doi: 10.1088/0034-4885/53/3/001.
- Lu, Y.H. Adsorption structure of germanium on the RUS(0001) surface / Y.H. Lu, Y. Jia, H.J. Zhang et al. // Applied Surface Science. - 2007. - V. 254. - I. 2. - P. 431-435. doi: 10.1016/j.apsusc.2007.05.084.
- Flores, F. On the formation of semiconductor interfaces / F. Flores, C. Tejedor // Journal of Physics C: Solid State Physics. - 1987. - V. 20. - № 2. - P. 145-175. doi: 10.1088/0022-3719/20/2/001.
- Rim, Y.S. Interface engineering of metal oxide semiconductors for biosensing applications / Y. S. Rim, H. Chen, B. Zhu et al. // Advance Material Interfaces. - 2017. - V. 4. - I. 10. - Art. № 1700020. - 22 p. doi: 10.1002/admi.201700020.
- Музыченко, Д.А. Особенности роста поверхностных структур, вызванных адсорбцией Ge на поверхности Au(111) / Д.А. Музыченко, А.И. Орешкин, С.И. Орешкин и др. // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2017. - Т. 106. - Вып. 4. - С. 201-207. doi: 10.7868/S0370274X17160032.
- Sawaya, S. Ge deposition on Ag surfaces: dependence of the adsorption characteristics on the surface orientation / S. Sawaya, J. Goniakowski, G. Tréglia // Physical Revew B. - 2000. - V. 61. - I. 12. - P. 8469-8474. doi: 10.1103/PhysRevB.61.8469.
- Bosi, M. Germanium: epitaxy and its applications / M. Bosi, G. Attolini // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. - 2010. - V. 56. - I. 3-4. - P. 146-174. doi: 10.1016/j.pcrysgrow.2010.09.002.
- Ageev, V.N. Resonances in electron stimulated desorption yield of cesium atoms from germanium monolayer-covered tungsten / V.N. Ageev, Yu.A. Kuznetsov, T.E. Madey // Journal of Vacuum Science & Technology A.- 2007. - V. 25. - I. 4. - P. 731-735. doi: 10.1116/1.2746043.
- Casanova, R. Direct observation of atomic processes: silicon adatoms on tungsten surfaces / R. Casanova, T.T. Tsong // Thin Solid Films. - 1982. - V. 93. - I. 1-2. - P. 41-66. doi: 10.1016/0040-6090(82)90090-6.
- Hashimoto, M. Thermal desorption of silicon from polycrystalline tungsten surfaces / M. Hashimoto, T. Matsushima, K. Azuma, T. Matsui // Surface Science Letters. - 1984. - V. 137. - I. 1. - P. L75-L78. doi: 10.1016/0167-2584(84)90203-2.
- Галль, Н.Р. Совместная адсорбция атомов C и Si, Si и S, S и C на поверхности (100) Mo / Н.Р. Галль, Е.В. Рутьков, А.Я. Тонтегоде, М.М. Усуфов // Физика твердого тела. 1996. - Т. 38. - Вып. 8. - С. 2541-2548.
- Агеев, В.Н. Термодесорбция кремния с текстурированных вольфрамовых лент / В.Н. Агеев, Е.Ю. Афанасьева // Поверхность: Физика, Химия, Механика. - 1987. - №. 7. - С. 30-36.
- Ageev, V.N. Resonances in electron stimulated desorption yield of cesium atoms from germanium monolayer-covered tungsten / V.N. Ageev, Yu.A. Kuznetsov, T.E. Madey // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 2007. - V. 25. - I. 4. - P. 731-735. doi: 10.1116/1.2746043.
- Кузнецов, Ю. А. Расчеты электронной структуры 2D-слоев интерметаллида NaAu / Ю. А. Кузнецов, М. Н. Лапушкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2021. - № 13. - С. 475-482. - doi: 10.26456/pcascnn/2021.13.475. - EDN BQPHBQ.
- Кузнецов, Ю. А. Расчеты электронной структуры 2Б-слоев интерметаллида RbAu / Ю. А. Кузнецов, М. Н. Лапушкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - № 14. - С. 450-457. - doi: 10.26456/pcascnn/2022.14.450. - EDN YIEGIY.
- Giannozzi, P. QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials / P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2009.- V. 21. - №. 39. - Art. № 395502. - 19 p. doi: 10.1088/0953- 8984/21/39/395502.
- Perdew, J.P. Generalized gradient approximation made simple / J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Physical Review Letters. - 1996. - V. 77. - I. 18. - P. 3865-3868. doi: 10.1103/physrevlett.77.3865.
- Troullier, N. Efficient pseudopotentials for plane-wave calculations / N. Troullier, J.L. Martins // Physical Review B. - 1991. - V. 43. - I. 3. - P. 1993-2006. doi: 10.1103/physrevb.43.1993.
- Nishihara, S. BURAI 1.3 A GUI of Quantum ESPRESSO / S. Nishihara. - Режим доступа: www.url: https://nisihara.wixsite.com/burai. - 16.06.2023.
- Lu, Y.H. Adsorption structure of germanium on the RUS(0001) surface / Y.H. Lu, Y. Jia, H.J. Zhang et al. // Applied Surface Science. 2007. - V. 254. - I. 2. - P. 431-435. doi: 10.1016/j.apsusc.2007.05.084.
- Wimmer, E. All-electron local-density theory of alkali-metal bonding on transition-metal surfaces: Cs on W(001) / E. Wimmer, A.J. Freeman, J.R. Hiskes, A. M. Karo // Physical Review B. - 1983. - V. 28. - I. 6.- P. 3074-3091. doi: 10.1103/PhysRevB.28.3074.
- Zhu, Y. Ge adsorption on Ag(111): A density-functional theory investigation / Y. Zhu, X.Y. Zhang, S.H. Zhang et al. // Solid State Sciences. - 2012. - V. 14. - I. 10. - P. 1480-1485. doi: 10.1016/j.solidstatesciences.2012.08.021.
Дополнительные файлы
