GaAs(111)表面硅烯、锗烯的几何及电子性质研究

摘要：

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究了硅烯、锗烯在GaAs(111)表面的几何及电子结构.研究发现, 硅烯、锗烯均可在As-中断和Ga-中断的GaAs(111) 表面稳定存在, 并呈现蜂窝状六角几何构型.形成能计算结果证明了其实验制备的可行性. 同时发现硅烯、锗烯与GaAs表面存在共价键作用,这破坏了其Dirac电子性质. 进一步探索了利用氢插层恢复硅烯、锗烯Dirac电子性质的方法. 发现该方法可使As- 中断面上硅烯、锗烯的Dirac电子性质得到很好恢复, 而在Ga-中断面上的效果不够理想. 此外, 基于原子轨道成键和杂化理论揭示了GaAs表面硅烯、锗烯能带变化的物理机理. 研究结果为硅烯、锗烯在半导体基底上的制备及应用奠定了理论基础.

关键词：硅烯、锗烯、Dirac电子、GaAs表面

所属期刊栏目：64

分类号：O6 ;O64

资助基金：国家自然科学基金11204259, 11374252, 11474245, 51372214;湖南省自然科学基金2015JJ6106;新世纪优秀人才计划NCET-12-0722;教育部长江学者和创新团队计划IRT13093资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant . 11204259, 11374252, 11474245, 51372214;the Natural Science Foundation of Hunan Province, ChinaGrant 2015JJ6106;the Program for New Century Excellent Talents in University, ChinaGrant NCET-12-0722;the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University, ChinaGrant IRT13093

在线出版日期：2015-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：286-294