1 金陵科技学院电子信息工程学院，南京 211169
2 南京大学电子科学与工程学院，南京 210093
金刚石表面的电子特性很容易受到其表面覆盖物的影响，而目前表面稳定、性能优良的表面覆盖层依然处于研究与寻找中。本文研究的过渡金属Cu不仅在半导体微加工中被广泛使用，更由于过渡金属Cu与金刚石都具有优异的散热性能，因此Cu覆盖金刚石已经超出寻常电极使用的意义，其金属-半导体结构更具有表面修饰剪裁电子特性的功能。文中通过使用密度泛函模拟方法，研究了Cu的不同覆盖度(0.25 ML、0.5 ML和1 ML)下金刚石(001)表面的单原子吸附能、稳定构型以及稳定体系的能带结构特性。结果表明，各种覆盖度下的Cu原子在金刚石(001)表面具有较稳定的表面吸附构型，并且过渡金属Cu的覆盖使得金刚石(001)表面产生了约为-0.5~-0.3 eV的负电子亲和势，肖特基势垒高度约为-0.16~0.04 eV，这些理论结果与实验结果基本一致。因此过渡金属Cu作为表面覆盖层在金刚石基电子发射器方面具有重要的应用价值。
金刚石表面 覆盖度 负电子亲和势 电子结构 第一性原理计算 diamond surface coverage negative electron affinity electronic structure fist-principle calculation
1 安徽理工大学 电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
2 安徽理工大学 数理学院, 安徽 淮南 232001
3 南京大学电子科学与工程学院 微结构国家实验室, 江苏 南京 210093
高迁移率的二维电子气在纤锌矿结构Zn1-xMgxO/ZnO异质结构中被发现, 二维电子气的产生很可能是由于这两种材料界面上存在不连续性极化。本文基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xMgxO合金的自发极化随Mg组分x的变化关系, 其中极化特性的计算采用Berry-phase方法。我们将极化分为3个部分: 电子极化、晶格极化以及压电极化, 结果表明压电极化在总极化中起着主要作用。
氧化锌 氧化镁锌 自发极化 Berry-phase方法 ZnO MgZnO spontaneous polarization Berry-phase method
