Si-Ga共摻雜金剛石銅復合材料界面性能的第一性原理研究

編號：CYYJ043493

篇名：Si-Ga共摻雜金剛石銅復合材料界面性能的第一性原理研究

作者：曾勇謀 劉瑩 胡夢晗 王鐵彬 于捷 曹宇 周曉龍

關(guān)鍵詞： 摻雜 界面性能 復合材料 第一性原理

機構(gòu)： 梧州學院機械與資源工程學院 昆明理工大學材料科學與工程學院 梧州學院梧州風光能源裝備工程技術(shù)研究中心

摘要： 為了研究金剛石/銅復合材料界面性能,采用基于密度泛函理論的第一性原理方法計算了Si和Ga原子摻雜金剛石/銅界面結(jié)構(gòu)形成能、態(tài)密度、電荷密度.結(jié)果表明:形成能越低摻雜的界面結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,所以Si原子摻雜間隙2位置的金剛石(100)/銅(111)界面模型最穩(wěn)定(-7.339 eV),Si原子摻雜第一層Cu原子位置金剛石(111)/銅(111)界面最穩(wěn)定(-2.846 eV),Ga原子摻雜間隙1位置的金剛石(100)/銅(111)界面模型最穩(wěn)定(-5.791 eV),Ga原子摻雜第一層Cu原子位置金剛石(111)/銅(111)界面最穩(wěn)定(-0.895 eV).由于Si-Ga原子共摻雜金剛石(100)和銅(111)界面形成能降低(Ef=-13.259 eV),費米能級處態(tài)密度有所增加(7.578 electrons/eV),電子轉(zhuǎn)移形成鍵合,Si-Ga原子共摻雜金剛石(100)/銅(111)間隙位置的界面最穩(wěn)定.因此Si-Ga原子共摻雜是提高金剛石/銅界面界面性能的有效手段.