AlN的MOCVD生长中表面吸附的量子化学研究

作者:牛楠楠; 左然*
来源:人工晶体学报, 2019, 48(07): 1268-1274.
DOI:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.07.014

摘要

利用量子化学的密度泛函理论(DFT),对AlN的MOCVD生长中表面反应前体MMAl、DMAlNH2分别在理想、NH2覆盖AlN(0001)-Al面的吸附进行研究。通过分析表面吸附位、吸附能、分波态密度图等,确定可能的稳定吸附结构和吸附倾向。研究发现:在理想和NH2覆盖的AlN(0001)-Al面,MMAl吸附在T4位和H3位,吸附概率相近,MMAl与表面形成3个Al-Als键(理想AlN表面)或3个Al-Ns键(NH2覆盖的AlN表面)。在理想AlN表面,DMAlNH2吸附在Top-Top位,与表面形成N-Als键和Al-Als键;在NH2覆盖的AlN表面,DMAlNH2吸附在Top位,与表面形成Al-Ns键。对比两种粒子在理想和NH2覆盖表面的吸附能,发现在理想表面DMAlNH2的吸附能大于MMAl,即DMAlNH2优先吸附;在NH2覆盖表面,MMAl的吸附能明显大于DMAlNH2,即MMAl优先吸附。

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