磷原子在金刚石(001)表面吸附和迁移的第一性原理研究

摘要

采用第一性原理计算方法对磷原子在金刚石(001)表面上的吸附和迁移行为进行了系统研究.结果表明:在全氢终止金刚石(001)表面上,磷原子不能够稳定吸附.当氢终止表面上出现1个、2个活性位时,磷原子可以在活性位处稳定吸附,吸附能为2.8至4.5 eV.分波态密度分析表明:磷原子吸附后,仍然有未成对电子,保持化学活性,有利于后续沉积粒子的吸附.当氢终止表面上出现3个活性位时,磷原子可以在活性位处吸附,并且可以在活性位之间迁移.迁移激活能小于1.7 eV.综上所述,磷原子在金刚石(001)表面上的吸附和迁移行为与表面上活性位的数量和分布密切相关.