Дальнодіюча взаємодія між домішковими атомами бору і поверхневими обірваними зв’язками в поруватому кремнії: квантовохімічне моделювання

Abstract

В роботі на основі квантовохімічних розрахунків показано, що пасивація домішкових атомів бору в поруватому кремнії (PS) та кремнієвих нанодротах (SiNWs) поверхневими обірваними зв’язками або pb-центрами з певною імовірністю відбувається на відносно великих відстанях – до 25 Å, тобто через десятки атомних шарів. Це дозволяє пояснити розміри наночастинок PS, отриманого після електрохі- мічного травлення. Іонізовані атом В і pb-центр взаємодіють дальнодіючими силами, які мають складнішу, ніж кулонівська природу.

DFT calculations show that the passivation of boron atoms impurity in porous silicon (PS) and silicon nanowires (SiNWs) by surface broken bonds or pb-centers with a certain probability occurs at relatively large distances – up to 25 Å, that is, through dozens of atomic layers. This allows us to explain the dimensions of PS nanoparticles obtained after electrochemical etching. Ionized B atom and pb-center interact with long-range forces that are more complex than Coulomb forces.

В работе на основе квантовохимических расчетов показано, что пассивация примесных атомов бора в пористом кремнии (PS) и кремниевых нанопроволоках (SiNWs) поверхностными оборванными связями или pb-центрами с определенной вероятностью происходит на относительно больших расстояниях – до 25 Å, то есть через десятки атомных слоев. Это позволяет объяснить размеры наночастиц PS, полученного после электрохимического травления. Ионизированные атом В и pb-центр взаимодействуют дальнодействующими силами, имеющими более сложную природу, чем кулоновская.