Оборванные связи относятся к химическому соединению между двумя атомами на поверхностном слое кристалла. Связь простирается в направлении поверхности, а не соединяется с другим атомом в кристалле.
Периодичность кристалла кремния нарушается на поверхности, и атомы на поверхности перестраиваются, чтобы уменьшить количество неразрывных связей . Под оборванными связями подразумеваются эти несвязывающие sp-орбитали, которые сосредоточены на трехкратно координированных атомах кремния.
Когда-то считалось, что они оказывают негативное влияние на электрические устройства, но в настоящее время они считаются лучшими квантовыми точками для создания квантовых устройств на кремниевых поверхностях.
Наличие оборванных связей на поверхности кристалла может существенно влиять на его электронные свойства . При приложении электрического поля эти связи на поверхности могут изменять проводимость полупроводникового материала . Этот эффект имеет важное значение для проектирования устройств, поскольку его можно использовать для управления потоком тока в устройстве.
Какой потенциал имеют оборванные связи в энергетических приложениях?
Помимо потенциала для создания квантовых устройств, оборванные связи также изучались на предмет их потенциального использования в энергетических приложениях. Исследователи обнаружили, что эти связи могут действовать как ловушки для электронов и играть роль в фотоэлектрических свойствах кремниевых поверхностей. Понимание поведения этих связей имеет решающее значение для разработки эффективных солнечных элементов, поскольку они могут вызывать потери энергии в результате процессов рекомбинации.
Читайте также: Что такое деградация?
Изучение оборванных связей также важно в области науки о поверхности, поскольку оно дает представление о поведении атомов и молекул на поверхности. Понимая, как эти связи влияют на свойства поверхностей, исследователи могут разрабатывать новые материалы с индивидуальными поверхностными свойствами для широкого спектра применений, от катализа до электроники.
