Теоретичне вивчення (111)А поверхні кубічного карбіду кремнію

Анотація

Вперше проведено ab initio розрахунки атомної та електронної структури 4-х варіантів поверхні 3С-SiC(111)-(2√3 х 2√3)R30^о, що закінчується Si: початкової, релаксованої, реконструйованої і релаксованої після реконструкції. У наближенні шаруватої надгратки поверхню моделювали системою тонких плівок товщиною 12 атомних шарів (~1,6 нм) і розділених вакуумними проміжками ~1,6 нм. Для замикання обірваних зв’язків вуглецю на протилежному боці плівки додаються 12 атомів водню. Ab initio розрахунки проводили з використанням програми QUANTUM ESPRESSO, що базується на теорії функціонала густини. Показано, що реконструкція призводить до розщеплення атомних шарів. Результати попередніх робіт авторів і експериментальні дані показали, що подібні розщеплення притаманні реконструкціям поверхні (111) в кристалах зі структурою сфалериту. Розраховано і проаналізовано зонні структури 4-х варіантів слябів. Розраховано повні і пошарові густини станів валентних електронів. Виявилося, що реальна поверхня має металеву провідність.