[发明专利]一种有机分子对硅表面钝化效果的预测方法在审
| 申请号： | 201910951655.X | 申请日： | 2019-10-09 |
| 公开（公告）号： | CN110648728A | 公开（公告）日： | 2020-01-03 |
| 发明（设计）人： | 郭建新;孟子杰;刘晨旭;蒋佳月;王亚茹;刁艳如;陈剑辉;梁伟华 | 申请（专利权）人： | 河北大学 |
| 主分类号： | G16C60/00 | 分类号： | G16C60/00 |
| 代理公司： | 13112 石家庄国域专利商标事务所有限公司 | 代理人： | 黄慧慧 |
| 地址： | 071002 河北*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硅表面 钝化结构 有机分子 钝化 预测 吸附 第一性原理 硅表面钝化 电荷转移 电子结构 钝化效果 环境因素 计算稳定 快速判断 人为因素 实验过程 有机钝化 重现性 成键 泛函 合成 节约 | ||
1.一种有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，采用基于密度泛函的第一性原理方法进行预测，包括如下步骤：
（a）建立有机分子与硅表面的吸附模型，计算吸附能，确定有机分子钝化硅表面时的稳定钝化结构；
（b）计算稳定钝化结构界面的电子结构属性、电荷转移情况和成键情况；
（c）根据步骤（a）的结果判断硅表面原子的钝化比例，根据步骤（b）的结果判断硅表面原子的钝化强度，之后预测钝化效果。
2.根据权利要求1所述的有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，步骤（a）中，吸附能Eads为吸附后的总能量与有机分子、纯净硅表面的能量之间的差值，对成键硅原子个数取平均值，用公式表达为：Eads=(Etotal – E有机分子 -E’)/n，其中，Etotal为有机分子吸附在纯净半导体材料表面的总能量，E有机分子 和E’分别表示有机分子的能量和纯净硅表面的能量，n为钝化硅表面的原子个数。
3.根据权利要求1所述的有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，步骤（a）中，稳定钝化结构的确定是通过比较各种钝化结构的吸附能来判定的，吸附能越低，结构越稳定。
4.根据权利要求1所述的有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，步骤（b）中，分别采用第一性原理软件计算稳定钝化结构的Bader电荷和电子局域函数，采用Bader电荷来判断硅表面原子的电荷转移情况，采用电子局域函数来判断硅表面原子与有机分子的成键强弱。
5.根据权利要求1所述的有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，步骤（c）中，分析步骤（a）的结果，计算硅表面原子与有机分子成键的数目和未成键数目的比例作为判断硅表面钝化效果的依据，成键数目越多，钝化效果越明显。
6.根据权利要求1所述的有机分子对硅表面钝化效果的预测方法，其特征在于，步骤（c）中，根据步骤（b）的结果获得硅表面有机分子钝化后的电子结构属性，分析电子结构属性得到硅表面电荷的得失情况，成键越强，电荷转移越多，钝化程度越高。
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