N掺杂对金刚石(100)和(111)表面电子性质的影响——基于第一性原理的理论研究

摘要

利用第一性原理研究N掺杂后的金刚石(100)和(111)表面的形成能和电子结构,结果表明,无论是金刚石(100)表面还是(111)表面,替位式N在不同的成键情况、不同的掺杂深度时,既可以得到n型金刚石又可以得到p型金刚石,并且得到的施主能级相比较块体要浅.随着N掺杂深度的增加所需形成能越来越大,这表明不能无限度被掺杂.从空间结构上看,优化后的体系中N与C及N与H间的化学键长均变短,这可能是由于N比C具有更强的电负性,使得N与其周围原子间的相互作用更强.