不同氧覆盖程度下氢氧混合终止表面对金刚石生长的影响OA
采用掺氧工艺沉积金刚石的过程中不可避免地形成氢氧混合终止金刚石表面,本文采用第一性原理方法研究了不同氧覆盖程度下的氢氧混合终止表面对金刚石生长的影响,在构建的4种氢氧混合终止表面上,分别模拟了由氢原子和氢氧基团参与的萃取氢反应,以及CH_(3)的吸附反应.得出以下结论终止氧的存在改变了金刚石表面的电子结构和偶极矩;表面终止氧对氢原子的吸附能影响较小,但氢氧基团的吸附能随氧覆盖程度增加而显著降低;随着氢氧混合终止表面氧覆盖程度的增大,两种萃取反应的能垒都持续升高,这意味着无论是氢原子还是氢氧基团参与的活性位点产生过程都会被抑制;相较于萃取反应,不同氧覆盖程度下氢氧混合终止表面对CH_(3)的吸附反应影响较小,CH_(3)的吸附能随着表面氧覆盖程度的增大有小幅度上升.综上,金刚石表面上的终止氧对萃取反应的发生和活性位点的产生有阻碍作用,进而会抑制金刚石的生长进程,且这种抑制程度随氧覆盖程度的增大而增大.
韩杨;刘嘉乐;简小刚
同济大学机械工程与机器人学院,上海201804同济大学机械工程与机器人学院,上海201804同济大学机械工程与机器人学院,上海201804
化学化工
金刚石氧终止氢终止第一性原理
《物理学报》 2026 (14)
P.314-323,10
国家自然科学基金(批准号:50605047,51275358)中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:20140750)资助的课题。
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