【摘 要】
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Si-OH、SiO2存在于硅及硅复合材料的表面，对硅及其复合材料的性能具有很大的影响。例如Si-OH存在于多孔硅的表面，对多孔硅的发光性能、多孔硅表面吸附爆炸等具有重要的意义；在硅
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Si-OH、SiO2存在于硅及硅复合材料的表面，对硅及其复合材料的性能具有很大的影响。例如Si-OH存在于多孔硅的表面，对多孔硅的发光性能、多孔硅表面吸附爆炸等具有重要的意义；在硅器件中，硅片表面被氧化形成SiO2影响硅片表面薄膜的沉积，进而影响器件的性能。由于物质的微观结构决定了其各种物理化学性质，因此对硅及硅复合材料的表面组织形貌、微观结构、化学成分和表面成键等情况的研究，对于进一步研究硅及其复合材料的表面化学态、表面物理化学吸附具有重要的理论意义，并且对硅器件生产工艺的改进具有一定的指导意义。 由于微观结构和电学性质上的特点，实验直接观察硅及其复合材料微观结构受到一定的限制，而计算机模拟可以对一些通过实验无法直接观测的量进行计算，补充实验研究的不足。因此，采用理论计算研究硅及其复合材料的表面结构是一种十分重要的方法。本论文采用CASTEP第一性原理计算程序，对硅和多孔硅表面的Si-OH和SiO2结构展开了较为详细的研究。首先对硅片表面的Si-OH和SiO2结构进行了对比计算，交换关联能函数分别采用局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）描述，从体系总能和表面结构两个方面进行分析比较，得出第一原理广义梯度近似（GGA）方法更适合硅材料表面结构的研究。在以上研究的基础上，接着采用基于密度泛函理论广义梯度近似（GGA）的平面波超软赝势方法，对多孔硅表面的Si-OH结构和Si／SiO2界面结构进行计算，通过分析优化后稳定的表面结构，得到以下结论：多孔硅的表面为完全不规则
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