氢对a-Si∶H结构影响的理论分析

在 a—Si∶H 薄膜中,H 严重地影响了 a—Si∶H 薄膜的光电性能.我们用自洽场分子轨道理论和 CNDO/2近似方法.计算了[Si_8H_(18)]和[Si_8]原子团结构模型,得到了如下结论,亦即随着[Si_8H_(18)]和[Si_8]结构中取代 H 数目的增加,这些原子团趋于稳定,原子团的禁带宽度 Eg 也随之增大;原子团减小,Si—H 键使 Si—Si 键的作用加强.由此我们得出了随着取代氢数目的增加,整个体系的无序性增强的结论.     

对孤立椭球导体面电荷密度与表层曲率之间关系的研究

对于孤立椭球导体,即处于静电平衡作用下,而椭球导体面上电荷密度的分布规律在理论分析上一直都是一个比较复杂的静电学问题,人们普遍认为,孤立的椭球导体面上的电荷密度上的电荷密度随着表面曲率半径的增大而增大,而确定的比例关系一直没有定量得出.本文将通过理论计算得出导体表面曲率与电荷密度之间的定量关系.首先,用平面曲率来表示曲面的曲率,其次,计算正圆柱面、旋转双曲面和旋转抛物面的曲率.最后确定带电孤立椭球面电荷密度与表层曲率关系,认为对于一般的孤立椭球导体,面电荷密度与表层曲率的1/4次方成正比,这表明了电荷大的地方电荷密度也大,同时电荷密度不仅与H存在一定的比例关系,而且还和导体的空间角度存在一定的关系,即不同的空间角度对应着不同的面电荷密度值.     

用场发射涨落法研究原子在金属单晶面上的表面扩散

本文介绍了用场发射涨落法研究吸附原子(或分子)在金属单晶面上表面迁移的原理、实验装置和方法以及所取得的新的研究结果。这些研究结果包括:吸附的气体(H_2,O_2,CO等)在W(110)面上的表面扩散;吸附的气体(H_2)在Ni(100)面上的表面扩散;在较高温度时钨台阶表面上钨原子的表面自扩散和热租糙化过程的研究等。     

H2在W（100）面上吸附的经典轨迹研究

近年来,有人将经典轨迹法应用于气体一表面过程的研究,获得了许多有益结果。我们利用J.H.McGreery和G.Wolken提出的H_2—W(100)面的作用势,结合准经典轨迹处理,对分子的初始状态,用Monte—Carlo法进行符合热力学分布的随机抽样模拟,研究了H_2在W(100)面上的吸附过程。其结果如下:     

浅析导体在静电平衡状态下的场强

静电平衡状态是指导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。处于静电平衡状态下的带电体,电荷只分布在导体外表面上,导体内没有净电荷,本文对静电平衡状态下常见的三种情形分析了导体在静电平衡状态下的场强,并举例验证了这三种情形下导体在静电平衡状态下的场强分布。     

水在石墨面上吸附的理论研究

用量子化学从头计算方法对水在石墨（０００１）面上不同吸附位的吸附进行了研究．在计算中,分别用原子簇Ｃ１３Ｈ９、Ｃ１６Ｈ１０、Ｃ１２Ｈ１２模拟石墨表面,在６－３１Ｇ水平上计算了水在表面顶位、桥位及洞位上的吸附能量．研究表明：水在石墨面上的吸附很弱,且在不同吸附位的吸附能量近似相等,说明了对吸附位无选择性,属于物理吸附;在中性或带负电荷的石墨表面,当水分子中的氢端靠近表面时,体系存在一能量最低点,而在带正电荷的表面,当氧原子靠近表面时,存在稳定的吸附点;无论正负,表面所带电荷均增强了水分子与表面的相互作用．     

利用密度泛函理论研究苄硫醇在石墨烯表面的吸附机理

用密度泛函理论方法对C_7H_7SH在纯的、缺陷的和Hg/Pd掺杂的石墨烯表面的吸附机理进行了详细的研究.主要考虑了两种模型:情况1为C_7H_7SH平躺在各种石墨烯表面;情况2为C_7H_7SH垂直地放在各种石墨烯表面,且巯基靠近表面.结果表明,C_7H_7SH初始构型对它们之间的相互作用在某种程度上有一定的影响.情况1较情况2有较大的吸附能.此外,情况1中吸附能的结果显示C_7H_7SH可以更好地与缺陷的、Hg/Pd掺杂石墨烯表面紧密结合.这一结论同态密度、差分电荷密度的分析也是一致的.     

由氨解法制备的Si_3N_4粉末的表面元素状态

用XPS表面分析,研究了由氨解法在不同温度下热解所得的Si_3N_4粉末,并与由硅粉氮化所得的商用Si_3N_4粉末作了比较。由氨解法制备的Si_3N_4粉末其表面存在两种状态的氧:结合状态的氧和吸附态的氧,其表面组成为Si_(2.2-2.7)N_(2.9-3.7)O。由硅粉氮化所制得Si_3N_4其表面也存在两种状态的氧,其表面组成则为Si_(0.8)N_(0.8)O。     

点电荷与导体球壳间的电场

本用镜像法对点电荷与导体球壳间电场中的电势、球壳表面电荷分布及静电力进行讨论，分析点电荷在球外、球壳不接地时，球壳表面上带正净电荷或负净电荷时的条件，以及点电荷所受静电力的情况(吸力、斥力)。     

0.5ML氢化Si(100)表面结构的理论研究

采用经验紧束缚近似(empiricaltight binding)方法模拟了Si(100)表面0.5ML(monolayer)氢化结构.通过对各种可能的0.5ML氢化Si(100)表面模型的能量的计算,得到了能量结构最为稳定的表面拓扑构造,并确定了其键长、键角、不对称性等参数,还证实了实验上在Si(100)-p(2×2)基底上亦可形成c(4×4)-H稳定结构的结论.     

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。     

硅掺杂碳纳米管的第一原理研究

采用密度泛函理论研究了纯（5,5）碳纳米管和硅掺杂（5,5）碳纳米管的几何结构和电子结构,计算了硅掺杂后碳纳米管局部结构的变化、硅掺杂碳纳米管的形成能和表面的电荷分布,以及硅原子掺杂前后碳纳米管的差分电荷密度。研究结果表明硅原子掺杂对碳纳米管的结构影响很大,硅原子与碳原子形成化学键,引起碳纳米管上电荷重新分布,引起电荷转移。     

C原子在Cu(200)表面吸附的第一原理研究

采用第一原理密度泛函理论研究了C原子在Cu(200)表面吸附后的几何结构和电子结构,计算了C原子在Cu(200)表面的吸附能、Cu(200)表面的局部结构变化、表面电荷分布以及C原子吸附后的差分电荷密度。研究结果表明Cu(200)表面的Hollow位是C原子的最优吸附位,C原子与Cu原子之间形成化学键,在C原子和Cu表面之间存在电荷转移。     

金属Fe高指数面表面能的分子动力学模拟

利用基于嵌入原子型原子间相互作用势(EAM)的分子动力学理论,计算了金属Fe位于两个晶带上([001]晶带和[-110]晶带)一系列高密勒指数面的表面能.基于表面结构单元模型的经验公式,提出了一个更普遍的经验公式,可以根据几个低密勒指数面的表面能计算出高密勒指数面的表面能和表面结构特征.计算结果表明:最密排面的表面能最低,最密排面(110)面和次密排面的(100)、(112)面的表面能分别是表面能值随晶向角度θ变化曲线上的极小值.分子动力学理论模拟结果、公式计算结果和其他理论结果三者符合得较好.     

三嗪类化合物发光菌毒性QSAR研究

通过量子化学计算方法得到三嗪化合物的摩尔折射率、前线轨道能量、偶极矩、原子静电荷等参数．利用上述参数以及化合物对发光菌的毒性，建立了一个QSAR模型，并利用此模型对化合物的毒性进行了理论预测，得到了理想的结果。     

氮在β—SiC（100）表面上吸附性质的初步研究

用电荷自洽的推广休克尔理论和集团模型，研究了氮在β－ＳｉＣ（１００）面上吸附的特性。计算发现，氮主要与硅面发生相互作用而不易吸附于碳面。吸附位置以桥位最稳定，这里，氮原子轨道发生ｓｐ＾２杂化，两个杂化轨道饱和硅厚子的悬挂键。此外还在推广休克尔理论的框架下，计算了氮吸附的（３×１）超结构的电子态密度，计算表明，在原禁带中不存在表面态。     

吡啶钅翁取代基效应的从头算研究

为寻找取代基效应与吡啶电子结构的关系,以吡啶Weng——水复合体为模型,应用从头算6-31G*基函数计算了43个包括邻、间、对位三组吡啶Weng化合物的电子结构。结果得到：⑴取代基与吡啶环连接的原子的净电荷Qx1可描述取代基的共轭效应;⑵与邻、间位的取代基相邻的H原子净电荷,与对位取代吡啶N顾子相邻的H原子净电荷可描述诱导/场效应。⑶上述量化指数可用于描述取代吡啶Weng的酸性。     

Ag在Si(001)-(2×1)表面化学吸附的第一性原理研究

用紧束缚下的Muffin-tin轨道线性组合方法研究了0.5个单层Ag原子在Si(001)-(2×1)表面的化学吸附.计算了Ag原子在不同位置时吸附体系的能量.结果表明,Ag原子在cave位时吸附最稳定,在Ag/Si(001)界面不存在Ag-Si混合层,Ag/Si(001)界面为突变界面.同时对电子转移情况和层投影态密...     

化学法清洗硅片过程中清除颗粒的机理(英文)

对化学法清洗硅片过程中消除颗粒的机理作了定量的探讨。颗粒的清除是由于化学蚀刻和颗粒与表面排斥力共同作用的结果。首次提出了最浅蚀刻深度和最小蚀刻速度的概念。最浅蚀刻深度可通过颗粒与表面间作用能的关系进行计算。是小蚀刻速度则可通过蚀刻侧形进行计算。研究结果对于优化化学法清洗过程和设计高性能清洗液都具有重要意义。     

CO吸附于PtRu合金(100)面上的DFT理论研究

采用DFT方法对CO吸附在PtRu(100)表面的吸附行为进行系统性的研究,分析了键参数及电子结构．结果表明Ru的加入确实能削弱CO在合金上的吸附并且活化CO分子．当Ru的含量达50％时,PtRu催化剂抗CO中毒能力最强．另外CO分子在合金表面的吸附还和其吸附位及表面原子排布有关,CO吸附在Pt上较吸附于Ru上更强,吸附位周围分布Ru较分布Pt更促进CO分子的活化．