The adsorption and dissociation of AsH3 ve B2H6 molecules on stepped Ge(100) surface

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MUSTAFA TÜRKMENOĞLU

Danışman: ŞENAY KATIRCIOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, SA tipi basamaklı Ge(100) yüzeyinin Arsine (AsH3) ve Diborane (B2H6) gaz akışıyla ayrı ayrı katkılanması, olası yapışma ve çözünme modelleriyle simule edilmiştir. AsH3 ve B2H6`nın basamaklı Ge(100) yüzeyi üzerinde en kararlı yapışma ve çözünme modelleri Hartree-Fock kuramına dayalı lokal en düşük toplam enerji ve/veya bağlanma enerjisi hesaplamalarıyla belirlenmiştir. Yapılan hesaplamalar basamaklı Ge(100) yüzeyinin basamak bölgesinin (üst ve alt teraslar) gaz moleküllerinin başlangıç yapışma aşaması için en çekici bölge olduğunu göstermiştir. Arsine ve diborane'nin çözünme yolları üzerinde termodinamik olarak tercih ettikleri yapıların benzer olduğu bulunmuştur; AsH3, BH3 (Diborane parçası), AsH2 ve BH2 çözünme ürünleri sadece bir Ge yüzey atomuna bağlanmayı tercih ederlerken, AsH ve BH komşu iki Ge yüzey atomu arasında köprü olmayı tercih etmişlerdir. Bu çalışmada ayrıca, yapışma aşamasının ilk adımında AsH3'ün sadece AsH2`ye fakat BH3`nün hem BH2 hem de BH`a ayrıştığı bulunmuştur. Bu kayda değer sonuç BH3'ün Ge(100) yüzeyinde AsH3`den daha kolay çözünebileceğini göstermiştir. Optimizasyon hesaplamalarına göre, çözünme yolu AsH3`ün (veya BH3) Ge dimer bağının elektron eksik tarafına (aşağıya bükülmüş) yapışmasıyla başlamış ve yüzey tabakaları içinde Ge atomu tarafından terkedilmiş yerlerin As (veya B) atomları tarafından doldurulmasıyla sonlanmıştır. Sunulan çalışmada, basamaklı Ge(100) yüzeyinin n- (veya p-) tipi katkılanmasının başlaması Ge'un optik enerji boşluğunda HOMO (veya LUMO) enerji ucuna yakın As (veya B) elektronik durumlarının elde edilmesiyle açıklanmıştır.