Strukturelle und elektronische Eigenschaften von sauberen und wasserstoffierten Diamant-(100)-Oberflächen

Die strukturellen und elektronischen Eigenschaften von sauberen und wasserstoffierten Diamant-(100)-Oberflächen wurden mittels vollständig selbstkonsistenter ab initio-Berechnungen untersucht. Wir stellen fest, dass sich die sauberen und die monohydrogenierten Oberflächen durch die Bildung von Reihen symmetrischer Dimere rekonstruieren. Eine weitere Wasserstoffierung bis zu einer Deckung von 1,5 Monolagen stabilisiert eine Oberfläche mit einer (1 × 1)-Periodizität in den C-Schichten, obwohl die H-Desorptionsenergie für die Bildung der rekonstruierten Monohydrid-Oberfläche niedrig ist. Die elektronischen Eigenschaften der Oberflächen wurden berechnet. Oberflächenzustände innerhalb der Bulk-Lücke wurden für die saubere Oberfläche und die stark wasserstoffierte Oberfläche gefunden, jedoch nicht im Fall des Monohydrides.