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SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究

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王佩怡, 杨春, 李来才, 李言荣. 2008: SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究, 物理学报, 57(4): 2340-2346. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.055
引用本文: 王佩怡, 杨春, 李来才, 李言荣. 2008: SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究, 物理学报, 57(4): 2340-2346. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.055
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Wang Pei-Yi, Yang Chun, Li Lai-Cai, Li Yan-Rong. 2008: Theoretical study on the reaction mechanism of Sr,Ti,O reactions in early growth of SrTiO3 thin films, Acta Physica Sinica, 57(4): 2340-2346. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.055
Citation: Wang Pei-Yi, Yang Chun, Li Lai-Cai, Li Yan-Rong. 2008: Theoretical study on the reaction mechanism of Sr,Ti,O reactions in early growth of SrTiO3 thin films, Acta Physica Sinica, 57(4): 2340-2346. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.055
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SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究

  • 四川师范大学计算机软件实验室,成都,610068;四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610068

  • 四川师范大学计算机软件实验室,成都,610068;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都,610054

  • 四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610068

  • 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都,610054

Theoretical study on the reaction mechanism of Sr,Ti,O reactions in early growth of SrTiO3 thin films

  • 摘要: 在激光分子束外延(LMBE)生长SrTiO3(STO)薄膜过程中,激光闪蒸出的Sr,Ti,O原子的微观反应过程及粒子形态是STO薄膜生长初期形成的关键.采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了Sr,Ti,O原子在真空中的优先反应过程和形态,计算研究了SrO,TiO2和STO分子形成的反应机理,获得了相应的中间体和过渡态及反应活化能,并运用前线轨道理论分析了STO分子的形成机理.对比计算了STO分子可能的几何构型,得到了比较稳定的构型,其几何特征与STO单胞部分相似.计算研究表明,SrO,TiO2,STO分子是LMBE外延生长STO薄膜初期的主要粒子形态.
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出版历程
  • 刊出日期:  2008-04-30

SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究

  • 四川师范大学计算机软件实验室,成都,610068;四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610068
  • 四川师范大学计算机软件实验室,成都,610068;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都,610054
  • 四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610068
  • 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都,610054

摘要: 在激光分子束外延(LMBE)生长SrTiO3(STO)薄膜过程中,激光闪蒸出的Sr,Ti,O原子的微观反应过程及粒子形态是STO薄膜生长初期形成的关键.采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了Sr,Ti,O原子在真空中的优先反应过程和形态,计算研究了SrO,TiO2和STO分子形成的反应机理,获得了相应的中间体和过渡态及反应活化能,并运用前线轨道理论分析了STO分子的形成机理.对比计算了STO分子可能的几何构型,得到了比较稳定的构型,其几何特征与STO单胞部分相似.计算研究表明,SrO,TiO2,STO分子是LMBE外延生长STO薄膜初期的主要粒子形态.

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