人工晶体学报

作者：吴孔平, 张冷, 王丹蓓, 肖柳, 陈泽龙, 张靖晨, 张鹏展, 刘飞, 汤琨, 叶建东, 顾书林

单位：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

关键词：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,

基金：金陵科技学院科研项目(jit-rcyj-202001);国家自然科学基金(61904071)

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。

来源：2021年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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