Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0420U100138, Кандидатська дисертація На здобуття Кандидат хімічних наук Дата захисту 26-12-2019 Статус Запланована Назва роботи Квантовохімічне моделювання поверхневих структур Ge на грані Si(001) Здобувач Ткачук Ольга Іванівна, Керівник Лобанов Віктор Васильович Опонент Іванов Володимир Венедиктович Опонент Стрижак Петро Євгенович Опис Методом теорії функціоналу густини (B3LYP, 6-31G**) виконані квантовохімічні розрахунки рівноважної просторової будови та електронної структури АК атома, двох атомів Ge та утвореної двоатомної молекули Ge2 на кластері Si96H84, який моделює букльовану грань Si(001), а також на кластері Si115H80+Si18О30H16, що відтворює ізолюючий шар на поверхні кристалічного кремнію. Показано, що адсорбція одного атома Ge відбувається на down-атомі Si «букльованих» димерів >Si=Si< поверхні з енергетичним ефектом 7,8 еВ. Така досить значна величина енергії адсорбції свідчить про координаційну ненасиченість down-атомів Si. Адсорбція другого атома Германію в межах застосованого кластера також є екзотермічний процес з енергетичним ефектом 1,5 еВ щодо кластера Si96H84•Ge з подальшим формуванням аддимера >Ge=Ge<. Атоми Ge аддимера >Ge=Ge< здатні до об’ємної дифузії з утворенням як змішаних аддимерів >Ge=Si<, так і чистих аддимерів >Si=Si<. Хімічне оточення атомів Германію в таких АК визначалось по зсуву 3d5/2-компоненти лінії Ge3d відносно її положення в комплексі Si96H84•Ge2 з аддимером >Ge=Ge<. Узагальнення результатів трактування зсувів положення лінії 3d5/2 дано в рамках уявлень про «електростатичний потенціал», згідно якого зміна енергії зв’язку остовних електронів розглядається як функція ефективного заряду самого атома і ефективних зарядів сусідніх атомів. Згаданим методом з використанням кластера Si28H28, який містить п’ять букльованих поверхневих димерів >Si=Si<, розглянуто трансформацію аддимерів >Ge=Ge<, >Ge=Si< та >Si=Si< на релаксованій грані Si(001)(4×2). Встановлена енергетика коливань згаданих димерів у залежності від кута буклювання та розраховані величини відповідних бар’єрів активації. Для аддимера >Ge=Si< отримані величини активаційних бар’єрів зміни орієнтації (А→В) у межах однієї комірки поверхні Si(001)(4×2), а також дифузії між двома сусідніми комірками підкладинки. Розгляд трьох видів переміщень аддимерів >Ge=Ge<, >Si=Si< та >Ge=Si<, зокрема коливання їх як цілого, обертання та дифузії над рядом букльованих димерів >Si=Si< підкладинки свідчить, що всі вони відбуваються з невеликими енергіями активації (< 1 еВ), чисельні значення яких задовільно узгоджуються з результатами СТМ-експериментів, наявними в літературі. Виконані розрахунки рівноважної структури АК одного, двох атомів Германію та утвореної молекули Ge2 на поверхні плівки SiO2 на грані Si(001), а також їх рентгенофотоелектронних спектрів дозволяють визначати причини локалізації заряду на адсорбованих атомах Ge та на двоатомній молекулі Ge2. Дата реєстрації 2019-12-26 Додано в НРАТ 2020-04-03 Закрити