硅表面功能性分子組裝的理論研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子器件的尺寸變的越來越小。當硅片中氧化層(SiO<,2>)厚度為幾個原子層(約0.7nm，)時，其絕緣性能將失效。因此，利用分子的電學性質制備分子器件已成為分子電子學的一個新的研究熱點。 本文應用量子化學方法研究了有機分子和金屬離子與硅表面的相互作用，為研究有機功能分子與硅表面的反應機理和金屬離子在硅表面的吸附提供了一定的理論基礎。 文章主要采用密度泛函理論(DFT)系統(tǒng)地研究了以下體系：

2、 1．SiH<,3>自由基與含有不飽和官能團的有機化合物丙烯和乙酸的加成反應機理。比較發(fā)現(xiàn)，SiH3更易通過一個較低的能壘進攻丙烯的端基不飽和C原子，這一結論與實驗結果相一致。 2．應用：DFT方法結合二階微擾方法(MP2)，研究了有機功能分子硝酮(nitrone)及其異構體與Si(100)表面的反應機理。結果表明，分子可以通過1，3-偶極環(huán)加成，H-遷移和[2+2]等反應歷程組裝到Si表面從而改變半導體的電化學性質。