α-SiC和α-SiC:H体系的电子态

本文用EHT方法计算a-SiC和a-SiC:H体系的电子态.得到的结果表明,由悬挂键引起的禁带中的电子态可因氢原子饱和而消失,与实验结果相符.     

a-SiC:H/a-Si:H复合膜对半导体器件钝化作用的研究

本文简述了用α-SiC:H/α-Si:H复合膜钝化硅平面器件的钝化机理,并成功地应用于硅平面小功率晶体管的表面钝化,实验表明,钝化后的器件反向漏电流降低了2～3个数量级;小注入下的电流放大系数提高了3～4倍;室温—200℃的BT实验表明,未钝化的器件200℃时的电流放大系数比室温时增加了300％,而钝化后的器件只增加了75％。这些结果主要归因于钝化膜中原子态氢在到达SiO_2-Si界面处与界面处悬挂键结合,降低了界面态密度。     

GDa-Si:H薄膜的—新发光峰

GDα-Si:H薄膜作为廉价大面积太阳电池的基本材料日益显示出广阔的前景,人们已进行了大量的研究工作。然而对α-Si:H基本性质的许多问题至今尚未解决。由于光致发光谱可以探测α-Si:H的带尾和其他局域态的性质,故对GDα-Si:H薄膜光致发光的研究是当前基础研究的一个重要课题。迄今为止,人们已经发现α-Si:H薄膜有五个发光峰:(1)主发光峰。尽管对     

气体分子(N_2,Cl_2)在石墨表面吸附的EHT研究

基于集团模型电荷自洽的EHT(Extended Hückle Thory)方法在理论上对双原子气体分子(N2,Cl2)在石墨表面的吸附进行了计算分析。讨论了双原子气体分子的吸附位置、分子键的取向、公度和非公度问题,并和实验结果进行了比较。     

Si3N4的结构状态对放电等离子烧结制备Sialon陶瓷的影响

以纳米非晶-Si3N4、微米α-Si3N4、微米AlN、纳米Al2O3和纳米Y2O3为初始原料,采用放电等离子烧结工艺制备了Sialon陶瓷。通过调整配方中Si3N4对应原料的种类,研究了不同结构的Si3N4对合成Sialon陶瓷的影响。通过XRD和SEM对试样的物相和显微结构进行了表征,同时测试了试样的体积密度、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度。实验结果表明,配方中的Si3N4全部采用α-Si3N4,经SPS烧结后可获得α/β-Sialon陶瓷,当用纳米非晶-Si3N4逐步替换α-Si3N4时,所合成的Sialon陶瓷中的α-Sialon晶相的相对含量减少;当全部采用纳米非晶-Si3N4时,则试样中仅含有β-Sialon相。     

碱基分子中单电子作用势判断化学键强弱的研究

碱基是遗传物质DNA和RNA的基本结构单元,与基因突变、癌症及遗传疾病许多健康问题息息相关.使用MELD精密从头计算及自编程序,计算了常见碱基分子腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶中沿各化学键方向上的单电子作用势,并根据单电子作用势势垒——Dpb对各化学键的强弱进行了比较.结果表明,N—H键的Dpb值明显高于C—H键的Dpb值,且胸腺嘧啶分子的C7—H键的Dpb相对于其他分子的C—H键明显偏低.由于Dpb可以用来表征化学键的强弱,因此,碱基分子中N—H键要强于C—H键,且胸腺嘧啶中的C7—H键最弱,在DNA中易被自由基或其他基团进攻,该结论与实验结果一致,为进一步探讨碱基分子的相关性质奠定了基础.     

GD a-C:H膜对硅半导体器件的钝化作用

将氢化非晶碳薄膜(GDα-C:H)应用于硅半导体晶体管的表面钝化,取得了与α-Si:H 膜相类似的效果。对α-C:H 的钝化机理进行了初步探讨。     

LiNH2BH3的结构和释氢性能

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一原理及分子动力学(MD)方法,探讨了锂代氨硼烷LiNH2BH3(LAB)的稳定结构。基于此结构模拟得到的LAB的X射线衍射(XRD)图样与实验一致。通过计算LAB的晶格常数、键长及键角等结构参数发现:Li—N间的键长与LiNH2中的Li—N键长相当,而N—B间的键长却比氨硼烷(AB)中的N—B间键长要小,说明在LAB中N和B之间的共价交互作用比在AB中的强;LiNH2BH3从分子到晶体Li—N—B键角明显增大。电子结构分析显示,同AB相比,LAB中H的能级向费米能级处的移动、N与B交互作用的增强及能隙的减小导致了氢在氢化物中的稳定性降低,使其放氢性能较氨硼烷得到了一定程度的改善。     

不同取代基对羰基α氢断裂反应影响的理论研究

本文用ab initio方法(STO-3G+CI) 计算了甲醛中一个氢分别被甲基、氟基、羟基、乙烯基和烯醇基取代后对羰基α氢断裂的影响。计算结果表明,不同取代基对被研究化合物的垂直激发能、C—H键断裂的活化能和位能面有着不同的影响,并呈现出一定的规律性。计算结果与实验相符。并提出了羰基α氢断裂的一般规则。     

过氧化氢分子的键能和成键特性的CNDO/2研究

H2O2分子中的O—H键比H2O的略长．而键振动频率v^-和计算的键能EAB值表明．H2O2分子中的O—H键则略强于H2O的。本用CNDO／2方法对其键能进行了计算．并对这一“反常”现象进行了解释。     

Fe包覆Si3N4金属陶瓷相反应热力学分析

研究非均相沉淀-热还原法制备Fe包覆α-Si3N4复合粉末常压烧结界面反应特性,并进行热力学分析.研究结果表明:在1 600℃下烧结时,α-Si3N4部分转变为β-Si3N4,Fe相消失,转而生成FeSi化合物;在1700℃下烧结时,α-Si3N4基本转变为β-Si3N4,FeSi化合物消失,Fe相重新出现;在烧结过程中,FeSi化合物或Fe晶粒发生明显长大,呈圆球状分布在Si3N4晶粒之间,实验结果可通过热力学分析进行解释.     

基于球Gauss键函数的双原子键三中心模型

本文基于球Gauss键函数建立了一个新的双原子键的三中心模型。这个模型的特点是:由球Gauss键函数描写的键电荷的电量,相对于不同的观测点具有不同的量值;而键电荷的位置由变分法确定。文中利用这个模型以及两个基本假定导出了体系总能量、键解离能、键矩、力常数和场梯度等重要物理量的理论公式,所得计算值同实测值基本相符。     

对一些叠氮化合物的叠氮自由基键离解能的计算

用4个高精度的完全基组CBS(CBS-Q,CBS-QB3,CBS-Lq和CBS-4M),B3LYP/6-311G,B3LYP/6-311 G和MP2配合6-311G与6-31 G等多个不同大小的基组的计算方法,对HN3、CH3N3、C2H5N3、NCN3、C2H3N3和NH2CH2N3中离解掉叠氮自由基(·N3)时的键离解能进行计算.将计算的键离解能与实验值进行比较,发现B3LYP和4种完全基组计算方法都不能为这些叠氮化合物计算出满意的键离解能,而MP2方法,尤其配合6-31 G基组时,能够计算出与实验值吻合得很好的R—N3键离解能.因此,当计算这些中小型叠氮化合物中离解掉叠氮基的键离解能时,用MP2/6-31 G是一种可靠的计算方法.     

外电场作用下SH2分子特性研究

在不同理论水平优化得到SH2分子的基态稳定构型,通过基态能量比较,选取密度泛函B3P86方法和6-311++g(3df,3pd)基组对SH2在不同外电场下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对SH2分子基态总能量、键长、键角、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布的影响.结果表明,随着Z方向外电场的增加,键角、偶极矩和H原子电荷递增,总能量、能隙和S原子电荷递减.分子键长随着Z方向外电场绝对值的增加而增加.     

非晶半导体带隙定域态中的跳跃导电

本文根据非晶半导体中的荷电悬挂键模型,用统计力学的方法推导出三种荷电缺陷中心的分布函数,并由此得到系统的费米能级和荷电中心上平均电子数的关系式。通过计算电子由一种缺陷中心向另一种缺陷中心的跳跃几率,解释了非晶半导体中的低温带隙跳跃导电问题。     

密度泛函理论研究S-亚硝基硫醇化合物中S—NO的键离解能的取代基效应

利用密度泛函理论（B3LYP,B3PW91,B3P86）,使用6—31G^＊＊基组计算了乙氰溶液中孓亚硝基硫醇化合物中SNO的键离解能。结果表明B3PW91／G-31G^＊＊方法计算得出的键离解能平均绝对偏差为7．36kJ／mol,与实验符合比较好。因此,我们建议使用B3PW91／6—31G^＊＊方法来计算S-亚硝基硫醇化合物中S-NO的键离解能。进一步分析表明不同的取代基对S-NO的键离解能影响不同。当C6H5SNO中的一个H基团分别被2-CH3、4-CH3、4-Cl、4-NO2基组取代时,S-NO的键离解能降低2．09～12．54kJ／mol。当C6H5SNO中的一个H基团分别被2-Cl、3-CH3、3-Cl、4-OCH3基组取代时,S-NO的键离解能增加0．042～36．37kJ／mol。     

TiO_2团簇的离散变分-X_α研究

利用离散变分 Xα(DV Xα)方法计算了不同大小TiO2 团簇模型的电子能级 ,并与实验结果进行了比较 ;给出了不同团簇的计算结果 ,并据此分析了各团簇的电子结构特征 .结果显示 :随着团簇增大 ,其电子能级的计算结果向能带理论的计算结果接近 ,而小团簇模型则更适合于研究原子之间的键合性质 .     

煤自燃阶段动力学参数及特征温度点的实验研究

为了考察程序升温实验条件下煤自燃阶段特征参数的变化情况,分别对常村贫煤、兴县气肥煤、唐山1/3焦煤等煤样的进行程序升温实验,得到3煤样在低温自燃阶段其指标气体的析出变化曲线。实验结果表明:在同一受热温度,低变质程度的气肥煤其CO,C2H4等指标气体的析出浓度比高变质程度的焦煤和贫煤高,而C2H6则相反;CO特征气体在受热初期并不是所有煤样都存在,且C2H4,C2H6的释放规律与煤质无关;通过对低温段内煤自燃的反应能级及活化能值的计算,得到煤低温氧化段内的反应能级及活化能值,并找出了阶段特征温度点。煤反应能级和活化能的大小反映了煤在不同温度段内其自身氧化能力的强弱,特征温度点温度则可用来判断煤自燃所处的燃烧阶段。     

压力对β-Si3N4的电子结构和光学性质的影响

采用基于密度泛函平面波赝势方法（PWP）和广义梯度近似（GGA）,对不同压强下β-Si3N4的电子结构和光学性质进行了计算,较好地解释了已经报道的实验结果,进一步研究了β-Si3N4其它物理参数随外压力的变化规律.     

X…Y(X=LiF,H3N,H2O; Y=HF,LiF)复合物中锂键、氢键的理论计算

在CCSD(T)/cc-pVTZ水平下，对X…Y(X=LiF,H3N,H2O; Y=HF, LiF)复合物的9个结构进行几何构型优化和红外振动频率计算. 根据定域化分子轨道、原子自然电荷、Wiberg键级的分析表明HFLiF分子中的H-F键是共价键, 而Li-F键则为离子键而非共价键. H3N…Y (Y=HF，LiF)、H2O…Y (Y=HF，LiF)中的氢键或锂键源于静电相互作用, 并非共用电子的共价键. 结合能的计算表明: 与HF相比, LiF与X (X=LiF, H2O, NH3)的结合能更高;结合能从高到低依次为 LiF > NH3 > H2O. 红外振动频率分析表明HF与NH3、H2O形成红移氢键,即 H-F键长增加, 相应的H-F伸缩振动频率降低. H3N…LiF的Li-F键键长增加同时伸缩振动频率减少. 而LiF与H2O形成锂键后，键长增加0.016 ?，而Li-F的伸缩振动频率反而增加了2 cm-1 , 即蓝移锂键.