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O、S在InN（0001）面上吸附第一性原理研究
近年来，III-V族化合物因其在半导体器件、纳米光电子学、能源等应用领域的潜在应用而备受关注。其中，氮化铟（InN）是一种重要的宽能隙（约0.7-2.0eV）III-V族材料。InN的电学和光学性质取决于其表面和界面的化学特性，因此，在InN表面和界面的研究中，化学吸附成为了一个重要的研究方向。O、S是常见的化学吸附物，它们的吸附特性和吸附行为对于InN的表面和界面的性质具有重要的影响。因此，本文从第一性原理角度出发，系统研究了O、S在InN（0001）面上的吸附行为。
首先，我们使用VASP软件包进行计算。采用GeneralizedGradientApproximation（GGA）方法，使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）实现exchange-correlation（XC）泛函。平面波基组的截断能选为500eV。计算采用单斜晶格，在x和y方向分别为4.689Å，z方向为6.20Å，共128个原胞。
我们首先研究了O在InN（0001）表面的吸附行为。我们考虑了两种可能性：在表面吸附（top）和在铝原子上吸附（bridge）。计算结果显示，在InN（0001）表面上，O最稳定的吸附构型是以bridge形式吸附在In原子上。绑定能为-1.56eV，表明O比较稳定地吸附在InN（0001）表面上。吸附后，O原子失去了一个电子，成为了O-。O-原子的电子态密度表明其处于稳定的态势，说明其呈现出类似氧化物的特性。
我们接下来研究了S在InN（0001）表面的吸附行为。同样考虑了两种吸附方式：在In原子上吸附（top）和在铝原子上吸附（bridge）。结果显示，在InN（0001）表面上，S以top形式吸附在N原子上最为稳定。绑定能为-2.28eV，说明S在InN表面上比O更为稳定。在S吸附后，S原子失去了两个电子，成为S2-。S2-的电子态密度图表明其处于稳定的态势，说明其呈现出类似硫化物的特性。
最后，我们探讨了O和S同时吸附在InN（0001）表面上的情况。我们发现，当吸附位点在In原子上时，O会对S的吸附产生影响；而当吸附位点在N原子上时，S会对O的吸附产生影响。在InN（0001）表面上形成了O-S配位体和S-O配位体。
综上所述，本文从第一性原理角度出发，系统研究了O、S在InN（0001）面上的吸附行为。O以bridge形式吸附在In原子上最为稳定，而S以top形式吸附在N原子上最为稳定。当O和S同时吸附在InN（0001）表面上时，形成了O-S配位体和S-O配位体。该研究结果能够为InN的表面与界面设计提供有用的参考。