Si(001)과 Ge(001)표면에 흡착된 pyridine 분자의 상이한 흡착구조에 관한 연구

초록

Si(001)과 Ge(001) 표면에 흡착되는 pyridine(C5H5N)분자에 대한 결합에너지, 흡착구조 그리고 흡착 반응과정 등을 제일 원리적 전자구조 계산을 이용하여 연구하였다. pyridine분자는 Si(001)과 Ge(001) 표면에서 상이한 흡착구조를 보여준다. pyridine분자의 초기흡착은 N 원자가 Si(001)/Ge(001)표면을 구성하는 이합체(dimer)의 낮은 쪽 원자와 결합하여 단일 본드를 형성하는 구조로 이루어진다. Ge(001)표면에서는 이러한 초기 구조가 에너지적으로 가장 안정하지만, Si(001)표면의 경우에서는 벤젠고리와 표면의 인접한 2개의 이합체가 결합하는 구조가 더욱 낮은 흡착 에너지를 보였다. Si(001) 표면에서의 구조간의 전환과정을 설명하기 위하여 반응 경로에 따른 에너지 프로파일을 계산하였고 두 표면상에 흡착된 pyridine 분자 구조의 STM이미지를 시뮬레이션하여 실험결과와 비교하였다.