Ab Initio Modelling of g-ZnO Deposition on the Si (111) Surface

纤锌矿晶体结构 材料科学 石墨烯 从头算 密度泛函理论 氧化物 基质(水族馆) 纳米技术 化学物理 计算化学 化学 冶金 海洋学 地质学 有机化学
作者
А. Аlzhanovа,Yuri A. Mastrikov,Darkhan Yerezhep
出处
期刊:Journal of composites science [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:8 (7): 281-281
标识
DOI:10.3390/jcs8070281
摘要

Recent studies show that zinc oxide (ZnO) nanostructures have promising potential as an absorbing material. In order to improve the optoelectronic properties of the initial system, this paper considers the process of adsorbing multilayer graphene-like ZnO onto a Si (111) surface. The density of electron states for two- and three-layer graphene-like zinc oxide on the Si (111) surface was obtained using the Vienna ab-initio simulation package by the DFT method. A computer model of graphene-like Zinc oxide on a Si (111)-surface was created using the DFT+U approach. One-, two- and three-plane-thick graphene-zinc oxide were deposited on the substrate. An isolated cluster of Zn3O3 was also considered. The compatibility of g-ZnO with the S (100) substrate was tested, and the energetics of deposition were calculated. This study demonstrates that, regardless of the possible configuration of the adsorbing layers, the Si/ZnO structure remains stable at the interface. Calculations indicate that, in combination with lower formation energies, wurtzite-type structures turn out to be more stable and, compared to sphalerite-type structures, wurtzite-type structures form longer interlayers and shorter interplanar distances. It has been shown that during the deposition of the third layer, the growth of a wurtzite-type structure becomes exothermic. Thus, these findings suggest a predictable relationship between the application method and the number of layers, implying that the synthesis process can be modified. Consequently, we believe that such interfaces can be obtained through experimental synthesis.
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