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表面悬挂键导致硅纳米线掺杂失效机理的第一性原理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:142-146
  • 分类:O561.2[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国计量学院光学与电子科技学院,杭州310018, [2]浙江大学信息学部,杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61006051,61177050); 浙江省自然科学基金(批准号:Y407370,Y6100244,Z1110222)资助的课题
  • 相关项目:一维纳米硅合成及光电转化效率研究
中文摘要:

利用第一性原理方法,本文计算了B/N单掺杂SiNWs,以及含有表面悬挂键的B/N单掺杂硅纳米线的总能和电子结构,计算结果表明,悬挂键的出现会导致单原子掺杂失效.能带结构分析表明,B/N掺杂的H钝化的SiNWs表现出正常的p/n特性,而表面悬挂键(dangling binding,DB)的存在会导致P型(B原子)或者n型(N原子)掺杂失效;其失效的原因主要是因为表面悬挂键所引入的缺陷能级俘获了n型杂质(p型杂质)所带来的电子(空穴);利用小分子(SO_2)吸附饱和悬挂键可以起到激活杂质的作用,进而实现Si纳米线的有效掺杂.

英文摘要:

First-principles calculations are employed to investigate total energies and electronic structures of the B/N doped silicon nanowires,the B/N doped silicon nanowires with and without dangling bond(DB).And the calculation indicates that the DB would lead to the doping failure.Band-structure calculations indicate that B/N doped silicon nanowires without dangling bond show regular p/n type of the charge carrier,while the dangling bond would cause signal atom doping failure,which is not due to the transfer of electrons, but results from the capturing of the electron(hole) by the defect energy level induced by the surface dangling bond.Moreover, the small molecule adsorption can reactivate impurities doping p/n characteristics.The reactivation mechanism is not the transfer of the electrons,thus it can hold the doping characteristics.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876