【摘 要】
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随着扫描隧道显微镜纳米刻蚀技术的发展,利用反馈控制光刻(FCL)技术[1,2],在H 钝化的Si 表面上可以产生独立的Si 悬空键.本文基于第一性原理电子结构计算,提出两步反应过
【机 构】
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东南大学,江苏省南京市江宁区东南大学物理系
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随着扫描隧道显微镜纳米刻蚀技术的发展,利用反馈控制光刻(FCL)技术[1,2],在H 钝化的Si 表面上可以产生独立的Si 悬空键.本文基于第一性原理电子结构计算,提出两步反应过程生成表面聚合物的方法.首先,4-联氨-3(吡啶-4-亚甲基)苯甲醛(C13H13N3O)分子与Si(001)-2×1 表面的悬空键形成Si-N 键,从而可以比较稳定的吸附在Si 衬底表面,且在15o的范围内,分子可以绕着Si-N 轴自由转动,接着通过分子间的脱水反应可以形成衬底表面聚合物.通过理论计算预测,脱水过程中所需要克服的能垒大约为0.37eV(图1).有趣的是,该分子脱水后形成的聚合物在没有衬底的情况下是半导体,但形成的聚合物/衬底这一体系却是金属性的(图2),即有能带穿过费米面,是由于电子从衬底转移到分子脱水形成的聚合物而导致的,且外电场对能带结构的影响不大.这一结构在电子器件方面可能具有一定的应用价值.
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