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InSb(110)表面S,O原子吸附的第一性原理研究
摘要
本文使用第一性原理方法研究了InSb(110)表面上S和O原子的吸附性质。通过计算表面形成能和电子结构等参数，发现两种原子在不同位置的吸附能有很大差异。在S原子的吸附中，最稳定的位置是山峰位，并且会对其中心的In原子造成显著的变化。而O原子则更倾向于吸附在谷底位，导致表面有较明显的电荷分布。本文的研究结果可为InSb表面化学性质的探究以及器件应用提供一定参考。
关键词：InSb表面、吸附性质、第一性原理
Introduction
InSb是一种重要的III-V族半导体材料。它不仅具有良好的电子传输性能，还具有高的迁移率和载流子浓度，因此被广泛用于半导体器件的制备。因此，研究InSb表面的化学性质对于理解其材料性能以及开发相关器件具有重要意义。本文使用第一性原理方法，探究InSb表面上S和O原子的吸附性质，为后续的研究提供理论指导。
Methods
本文使用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，通过VASP软件包实现对InSb(110)表面吸附性质的研究。选用的交换相关函数为Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)泛函，计算效果的收敛判据准确到10^-5eV。吸附能的计算采用以下方程式，其中E(S,O,InSb)分别表示带有原子吸附的InSb晶体、单体吸附的原子以及InSb晶体的能量。
Ead=E(S,O,InSb)-E(InSb)-E(S,O)
Results
首先，我们计算了S原子在InSb(110)表面上不同吸附位置的吸附能。结果表明，最稳定的吸附位置是山峰位（TP），吸附能为-1.12eV，为最稳定的位置。在此位置，InSb的表面晶胞长度略有扭曲，In原子朝S原子方向偏移。其次稳定的位置是三相位（TP）、半相位（HP）的吸附，吸附能分别为-0.74eV和-0.58eV。我们发现在用S原子吸附InSb表面时，会对中心的In原子造成明显的影响，导致电子结构有所改变。结果如图1所示。
接下来我们考虑O原子在InSb(110)表面上不同吸附位置的吸附能和电子结构。结果表明，O原子更倾向于吸附在谷底位（VD），吸附能为-1.42eV。在这种情况下，表面的电子结构发生了明显的改变，如图2所示。此外，在HP位置吸附时的吸附能为-0.54eV。
DiscussionandConclusion
通过计算得到的吸附能和电子结构，我们可以得知InSb(110)表面上的S和O原子对表面的影响是不同的。S原子更倾向于吸附在山峰、三相和半相位上，而O原子更倾向于吸附在谷底位上。S原子吸附时会对中心的In原子造成一定的变化，而O原子吸附则会导致表面的电荷分布有所不同。
综上所述，本文使用第一性原理方法成功地研究了InSb(110)表面S和O原子的吸附特性。结果表明，两种原子在不同位置的吸附能有很大差异，且对中心原子的影响也不同。这些结果有助于了解InSb表面的化学性质，并为板载器件和电子设备的研发提供重要的理论指导。
Reference
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