Об Адсорбции Газов На Карбиде Кремния: Простые Оценки

Abstract

Within the scope of two physically different approaches (solid-state and quantum-chemical) adsorption of nitrogen atom and nitrogen dioxide and ammonia mole-cules on silicon carbide are considered. In solid-state approach with the use of Haldane-Anderson model for the densities of state of 4H- and 6H-SiC polytypes it is shown that the binding energies for N and N2 are 6 and 3 eV correspondingly. In quantum-chemical approach for the two-atom surface molecule model for N adsorption the binding energy values are 6 eV for adsorption on C-face and 4 eV for adsorption on Si-face. It is demonstrated that the charge transfer between ad-sorbate and substrate for all the cases considered are negligible. It is proposed that as in the case of NH3 on Si(100) adsorption for SiC substrate ammonia molecule dissociates and H atoms passivate SiC sp3 orbitals.

Адсорбция атомов Ga и Cl и молекулы GaCl на карбиде кремния: модельный подход

“…Общие соотношения адсорбционной модели Халдейна-Андерсона приведены в [9][10][11]. Поэтому здесь мы сразу начнем с оценок параметров энергетической диаграммы адсорбционной системы Ga/SiC.…”

“…В дальнейшем за нуль энергии примем положение центра запрещенной зоны относительно вакуума E 0 = χ + E g /2. Энергия квазиуровня адатома галлия равна ε a = −I + e 2 /4d + E 0 , где I = 6 eV [13] -энергия ионизации атома галлия, eзаряд электрона, d -длина адсорбционной связи [9][10][11]. Здесь мы полагаем, что на переход заряда между адатомом Ga и подложкой работает один электрон галлия.…”

“…Перейдем теперь к оценкам числа заполнения атома галлия n. В соответствии с [9][10][11], при нулевой температуре вклад валентной зоны n ν в число заполнения определяется выражением температуре и ε a > E F , где E F -уровень Ферми, можно пренебречь вкладом локальных состояний [10,11] положить n ≈ n ν . Тогда ионная составляющая энергии адсорбции равна…”

Адсорбция Атомов Бария На Карбиде Кремния

“…Несмотря на указанную популярность карбида кремния, его адсорбционные свойства изучены весьма слабо. В работах [6,7] мы приступили к модельному описанию адсорбции атомов и молекул на SiC при низких степенях покрытия, когда адчастицу можно рассматривать как изолированную. В настоящей работе мы рассмотрим адсорбцию атомов бария на С-и Si-гранях политипов карбида кремния.…”

“…Число заполнения адчастицы n a равно сумме зонного n v и локального n l вкладов [6,7,9,10]. Как показано в [9], вклад валентной зоны n v может быть вычислен по следующей приближенной формуле:…”