Исследование Адсорбции Атомарного Азота На Поверхности Al2O3(0001)

Проведено компьютерное моделирование процесса нитридизации сапфира, используемого при получении нитридных гетероструктур GaN на подложке Al2O3. Применялось исследование из первых принципов адгезии атомарного азота на поверхности (0001) сапфира. Была изучена возможность замещения атомов кислорода поверхностного слоя атомами азота. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при различных концентрациях азота наиболее стабильная позиция атомов азота при адсорбции находится над поверхностным атомом кислорода. Проведены расчеты изменения полной энергии системы при замещении поверхностных атомов кислорода атомами азота. Оказалось, что для одиночного адатома азота замещение кислорода энергетически невыгодно, однако при увеличении концентрации азота этот процесс становится энергетически выгодным. Этот результат получен впервые и позволяет улучшить понимание механизма процесса нитридизации сапфира на атомном уровне.