Electronic band structure of stepped Si(100) and water-stepped Si(100) systems
Basamaklı Si(100) ve su-basamaklı Si(100) sistemlerinin elektronik band yapıları
- Tez No: 93261
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞENAY KATIRCIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dış güdümlü sıkı bağ yöntemi (ETB), Moleküler Dinamik (MD) metodu, basamaklı Si(100) yüzeyi, ideal Si(100) yüzeyi, yapışma, toplam durum yoğunluğu, yerel durum yoğunluğu, molekül halinde yapışma, çözülen türde yapışma, Lennad Jones- Axillord Tiller potensiyeli, potensiyel enerji fonksiyonu (PEF), toplam elektronik enerji. VI, Silisyum, Yüzeyler, Empirical - Tight Binding (ETB) method, Molecular Dynamics (MD) method, Stepped Si(100) surface, ideal Si(100) surface, adsorption, total density of states, local density of states, molecular adsorption, dissociative adsorption, Lennard- Jones Axilord-Tiller potential energy function (PEF), total electronic energy. IV, Silicon, Water, Adhesion, Surfaces
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz BASAMAKLI Si(lOO) VE SU-BASAMAKLI Si(100) SİSTEMLERİNİN ELEKTRONİK BAND YAPILARI Salman, Saed Amin. Doktora, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi Prof. Dr. Şenay Katircioğlu Ortak Tez Yöneticisi Prof. Dr. Şakir Erkoç Haziran 2000, 108 sayfa. Bu çalışmada, suyun SA, DA ve Db tipi basamaklı Si(100) yüzeylerine (Chadi'nin basamaklı yüzeyleri) uygun yapışma şeklini bulmak için suyun mümkün olan yapışma modelleri incelenmiştir. Suyun iki çeşit yapışma modeli düşünülmüştür; birinci modelde su H ve OH moleküllerine ayrılarak, ikinci modelde H2O molekülü olarak yapışır. Su (molekül halinde veya ayrışarak)- SA, DA ve Db tipi basamaklı Si(100) sistemlerinin elektronik band hesaplamaları, dış güdümlü sıkı bağ yöntemiyle (ETB) yapılmıştır. Elde edilen toplam durum yoğunluğu hesaplamaları, suyun, H ve OH moleküllerine ayrışarak SA, DA ve DB tipi basamaklı Si(100) yüzeylerine yapıştığını göstermiştir. Bu çalışmada ayrıca, ideal Si(100) yüzeyinden elde edilen tek ve çift basamaklı Si(100) yüzeyleri, Moleküler Dinamik (MD) yöntemiyle dengeye getirilerek, yenidengeye gelmiş tek ve çift basamaklı Si(lOO) yüzeyleri oluşturulmuştur. Basamaklı bu yüzeylerin dengeye gelmeleri, çalışılan hücre boyutuna ve ısı uygulama şekline bağlı olarak incelenmiştir. Her iki basamaklı Si(100) yüzeylerinde, sürekli MD uygulamasının, düzgün dengeye gelmiş bir yüzey vereceği bulunmuştur. Çalışılan hücre boyutuna bağlı dengeye olma, sadece tek basamaklı Si(100) yüzeylerinde bulunmuştur. Yapılan toplam potansiyel enerji hesaplamaları çift basamaklı Si(100) yüzeyinin, tek basamaklı Si(100) yüzeyine göre daha kararlı olduğunu göstermiştir. Yapılan ETB hesaplamaları, tek basamaklı Si(100) yüzeyinin elektronik band yapısının SA (veya SB) tipi basamaklı Si(100) yüzeyininki ile, çift basamaklı Si(100) yüzeyinin elektronik band yapısının ise DA tipi Si(100) yüzeyininki ile benzer olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada ayrıca Sa, Da ve DB tipi basamaklı Si(100) yüzeylerinin hidrojenlenmesi ve oksijenlenmesinin başlangıcı incelenmiştir; ETB metodu ile toplam elektronik enerji hesaplanarak hidrojen ve oksijenlerin yapışma olasılığı en yüksek yerleri bulunmuştur. Toplam elektronik enerji değerlerine göre, basamaklı Si(100) yüzeylerinin oksijenlenmesinin başlangıç aşamasında oksijen atomları basamak bölgesi etrafındaki Si atomlarına bağlanırken, hidrojenlenmenin başlangıç aşamasında hidrojen atomları basamak bölgesine komşu alt basamak bölgesindeki Si atomlarına bağlanır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ELECTRONIC BAND STRUCTURE OF STEPPED Si(100) AND WATER- STEPPED Si(100) SYSTEMS Salman, Saed A. Ph. D., Department Of Physics Supervisor: Prof. Dr. Şenay Katircioğlu Co-Supervisor: Prof. Dr. Şakir Erkoç June 2000, 108 pages In this work, the possible water adsorption models are investigated to find out the adequate adsorption form of water on S a, Da and Db type stepped Si(100) surfaces (Chadi's stepped surfaces). Two types of adsorption models of water have been considered; one of them is dissociative type (FLOH) and the other is the molecular type (H2O). The electronic band calculations are carried out for both water (molecular or dissociative)- S a, Da and Db type stepped Si(100) systems by using Empirical Tight Binding (ETB) method. The total density of state calculations compared to the experiments lead to the dissociative type of water adsorption on S a, Da and Db type stepped Si(100) surfaces. First, new relaxed stepped Si(100) surfaces are also formed by relaxing the single and double layer stepped ideal Si(100) surfaces using molecular dynamics (MD) m r^ı.^3method. The relaxation of these surfaces depending on working cell size and heat treatment İs investigated. It is found that smooth relaxation can be satisfied for both types of stepped Si( 100) surfaces by continuous MD runs. The working cell size dependent relaxation is found for only single layer stepped Si(100) surface. The total potential energy calculation, by MD, shows that the double layer Si(100) surface is more stable with respect to the single layer stepped Si(100) surface. The ETB calculations reveal that, the electronic band structures of single and double layer stepped Si(100) surfaces look like the electronic band structures of S a (or Sb) and DA type stepped Si(100), respectively. Then, also the initial stage of the hydrogenation and oxygenation of Sa, Da and DB type stepped Si(100) surface are investigated; the most probable adsorption sites of hydrogen and oxygen atoms are found by total electronic energy calculations of ETB. According to the total electronic energy values, in the initial stage of the oxygenation and hydrogenation processes, the oxygen atoms bond to Si surface atoms around the step, meanwhile the hydrogen atoms bond to the Si atoms on the lower terrace just neighbor to the step.
Benzer Tezler
- Silisyumun yönlü aşındırılması ve mikroalgılayıcılar
Anisotropic etching of silicon and microsensors
F.ALİ ALDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Savaş gemilerinde radar saçılma yüzeyi hesabı
Başlık çevirisi yok
SEVİLAY CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EŞREF ADALI
- Yarıiletken heteroyapılarda sıcaklığın ve basıncın yüklü parçacıklara etkisinin bilgisayar analizi
Computer analysis of temperature and pressure effects on the charged particles in semiconductor heterostructures
DERYA ÖZÜBERK
- Dysprosium ve demir üst tabakalarının elektronik yapısının, synchrotron ışınımı fotoelektron spektroskopisi ile belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
YÜKSEL UFUKTEPE
- S-katkılı GaAs yapılarda elektronik yapı
Electronic structure of S-doped GaAs
EMİNE ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İSMAİL SÖKMEN