Ab-initio study of iridium on silicon (001) surface

Yüzeyde katman-altı miktarda malzemeyi biriktirerek kendiliğinden yüzeyde nanotel büyütülebilir. Yüksek çözünürlü taramalı tünelleme mikroskobu yüzey hakkında detaylı bilgi vermesine rağmen, bu deneylerin en zor kısmı, nanotelin yapısının belirlenmesindedir. Bu sebepten dolayı, yüzeyin nasıl göründüğünü ve bir boyutlu yapıların yüzeyde nasıl büyüdüğünü anlamak için yoğunluk fonksiyonel teorisi analizi yapılmasının büyük faydaları vardır. Nuri Oncel ve ekibi silisyum (001) yüzeyi üzerinde iridyum silisli bileşimden oluşan nanoteller gözlemledi. Bu tezde, iridyumun silisyum (001) yüzeyi üzerinde biriktirilmesinden sonra oluşan nanotellerin yapısı çalışıldı. Tüm hesaplamalar ilk prensip yoğunluk fonksiyonu teorisi kullanıldı ve farklı yapıda iridyum silisli bileşimden oluşan nanotel yapıları iridyum atomlarının silisyum (001) yüzeyindeki kapsama alanını artırarak oluşturuldu. İridyumun kapsama alanı miktarı 0.125 ML(tek katman) seçildiğinde oluşan nanotellerin geometrik yapısı incelendi ve hesaplanan taramalı tünelleme mikroskop görüntüleri deneysel görüntülerle kıyaslandı. Bu hesaplamalar sonucunda, iridyum atomu silisyum kristalin içine girmeye çalışıyor sonucuna ulaşıldığından dolayı, deneyde elde edilen taramalı tünelleme mikroskop görüntülerindeki yapıların İridyum atomundan kaynaklanmadığı sonucuna varıldı. Yapılan tüm hesaplar incelendiğinde, iridyum, silisyum dimer atomlarının arasındaki boşluğa yerleşince oluşan geometrik yapı bize en düşük enerjili silisyum (001) yüzeyi yapısını verdiği bulundu. Bu yapının taramalı tünelleme mikroskop görüntüleri hesaplandığında, deneysel STM görüntüleriyle tutarlı bir görünüm sağlamaktadır.