表面键合对硅（111）量子面电子结构的影响

摘要：

将纳米硅薄膜看成理想的一维限制的量子面结构，通过第一性原理计算研究了不同厚度的硅(111)量子面的能带结构及态密度。随着量子面厚度的变化，在 Si-H 键钝化较好的量子面结构上，其带隙宽度变化主要遵循量子限制效应规律。当在表面掺杂时，模拟计算表面含 Si-N 键的硅(111)量子面的结果表明：在一定厚度范围内，带隙宽度主要由量子限制效应决定；超过这个厚度，带隙宽度同时受量子限制效应和表面键合结构的影响。保持量子面厚度不变，表面掺杂浓度越大则带隙变窄效应越明显。同样，模拟计算含 Si-Yb 键的硅(111)量子面的结果也有同样的效应。几乎所有的模拟计算结果都显示：量子面的能带结构均呈现出准直接带隙特征。

关键词：硅量子面、表面键合、量子限制效应、带隙变窄效应

分类号：O471.5(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金11264007

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1082-1086