Si衬底上异质外延金刚石的初始阶段原子H的作用及其界面结构  

THE EFFECT OF ATOMIC OF HYDROGEN IN THE INITIAL PROCEDURE OF DIAMOND HETEROEPITAXY ON Si AND THE INTERFACE BETWEEN DIAMOND AND Si 

作　　者：康健[1] 肖长永[2] 熊艳云[2] 冯克安[2] 林彰达[2] 

机构地区：[1]北京大学物理系,北京100871 [2]中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京100080

出　　处：《物理学报》1999年第11期2104-2109,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金;国家高技术研究发展计划资助

摘　　要：用高分辨率电子能量损失谱方法研究了原子 Ｈ 与被 Ｃ２ Ｈ２ 吸附的 Ｓｉ（１００） 界面的相互作用．结果显示，在 Ｓｉ（１００） 界面上， Ｓｉ— Ｓｉ 二聚化键和 Ｃ２ Ｈ２ 中的 Ｃ— Ｃ 键被 Ｈ 原子打开，它们分别形成 Ｓｉ— Ｈ， Ｃ— Ｈ 键．用 Ａ Ｍ１ 量子化学方法，计算了 Ｃ２ Ｈ２ 和 Ｃ２ Ｈ４ 在 Ｓｉ（１００） 上的吸附结构，指出了 Ｃ２ Ｈ２ 在 Ｓｉ（１００） 上的吸附位置，进一步讨论了金刚石在 Ｓｉ 异质外延初始阶段的形核机制．计算结果显示：在原子 Ｈ 的作用下，可以显著地降低反应的活化能，有利于 Ｃ Ｈ３ 的产生和 Ｃ Ｈ３ 向 Ｓｉ 衬底的键连．计算结果与实验相符合．The effect of atomic hydrogen on C\-2H\-2\|covered Si surface was studied by high resolution electron loss spectroscope and low energy electron diffraction, the findings was that atomic hydrogen broke up C—C bond in C 2H 2 and the Si—Si dimer to form C—H,Si—H respectively. According to experimental phenomena, several cluster models were devised for quantum chemistry calculation. The calculation results agreed to experiment well and the discussions on the reaction sites of C 2H 2 adsorbed on Si(100) surface and the role of atomic hydrogen and nucleation mechanisn of diamond hetereopitaxy on Si were performed. PACC: 6835; 6855

关 键 词：金刚石 单晶膜 硅衬底 原子氢 界面结构 

分 类 号：TN304.18[电子电信—物理电子学]