Electron transfer from a diamond (100) surface to an atmospheric water adlayer: A quantum mechanical study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 37, 2007, Pages 13804-13812

  Petrini, D ^a   Larsson, K ^a  

^a UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON TRANSITIONS; MOLECULAR OXYGEN; QUANTUM THEORY; SURFACE PHENOMENA;

ATMOSPHERIC WATER ADLAYERS; ATOMIC CHARGE CALCULATIONS; ELECTRON-TRANSFER PROCESSES;

DIAMONDS;

EID: 34948848671     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp070565i     Document Type: Article

References (70)

1. Liu, J. J.; Chiu, D. Y. T.; Morton, D. C.; Kang, D. H.; Zhirnov, V. V.; Hren, J. J.; Cuomo, J. J. Solid-State Electron. 2001, 45, 915.
2. Huang, B. R.; Ke, W. C.; Chen, W. K. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2001, 40, 3240.
3. Vescan, A.; Daumiller, I.; Gluche, P.; Ebert, W.; Kohn, E. Diamond Relat. Mater. 1998, 7, 581.
4. Jeng, D. G.; Tuan, H. S.; Salat, R. F.; Fricano, G. J. J. Appl. Phys. 1990, 68, 5902.
5. Hui Jin, L.; Jackman, R. B.; Foord, J. S. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 353.
6. Baba, K.; Aikawa, Y.; Shohata, N. J. Appl. Phys. 1991, 69, 7313.
7. Umezawa, H.; Taniuchi, H.; Arima, T.; Ishizaka, H.; Fujihara, N.; Ohba, Y.; Tachiki, M.; Kawarada, H. High frequency application of high transconductance surface-channel diamond field-effect transistors. In Proceedings of the 13th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD '01); IEEE Press: Piscataway, NJ, 2001; pp 195-198.
8. Umezawa, H.; Arima, T.; Fujihara, N.; Taniuchi, H.; Ishizaka, H.; Tachiki, M.; Wild, C.; Koidl, P.; Kawarada, H. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2002, 47, 2611.
9. max above 30 GHz. In Proceedings of the 59th Device Research Conference; IEEE Press: Piscataway, NJ, 2001.
10. Aleksov, A.; Denisenko, A.; Kunze, M.; Vescan, A.; Bergmaier, A.; Dollinger, G.; Ebert, W.; Kohn, E. Semicond. Sei. Technol. 2003, 18, 59.
11. Tessmer, A. J.; Plano, L. S.; Dreifus, D. L. IEEE Electron Device Lett. 1993, 14, 66.
12. Aleksov, A.; Kubovic, M.; Kaeb, N.; Spitzberg, U.; Bergmaier, A.; Dollinger, G.; Bauer, T.; Schreck, M.; Stritzker, B.; Kohn, E. Diamond Relat. Mater. 2003, 12, 391.
13. Shenai, K.; Scott, R. S.; Baliga, B. J. IEEE Trans. Electron Devices 1989, 36, 1811.
14. Baliga, B. J. J. Appl. Phys. 1982, 53, 1759.
15. Carlisle, J. A. Nat. Mater. 2004, 3, 668.
16. Garrido, J. A.; Hartl, A.; Kuch, S.; Stutzmann, M.; Williams, O. A.; Jackmann, R. B. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 073504.
17. Sakai, T.; Kwan-Soup, S.; Kanazawa, H.; Nakamura, Y.; Umezawa, H.; Tachiki, M.; Kawarada, H. Diamond Relat. Mater. 2003, 12 (10-11), 1971-1975.
18. Petrick, S.; Benndorf, C. Diamond Relat. Mater. 2001, 10, 519.
19. Popa, E.; Notsu, H.; Miwa, T., Tryk, D. A.; Fujishima, A. Electrochem. Solid-State Lett. 1999, 2, 49.
20. Hartl, A.; Schmich, E.; Garrido, J. A.; Hernando, J.; Catharino, S. C. R.; Walter, S.; Feulner, P.; Kromka, A.; Steinmuller, D.; Stutzmann, M. Nat. Mater. 2004, 3, 736.
21. Song, K.-S.; Kawarada, H. New Diamond Front. Carbon Technol. 2005, 15, 325.
22. Kwang-Soup, S.; Degawa, M.; Nakamura, Y.; Kanazawa, H.; Umezawa, H.; Kawarada, H. Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 2004, 43, 814.
23. Huang, T. S.; Tzeng, Y.; Liu, Y. K.; Chen, Y. C.; Walker, K. R.; Guntupalli, R.; Liu, C. Diamond Relat. Mater. 2004, 13, 1098.
24. Hupert, M.; Muck, A.; Jiang, W.; Stotter, J.; Cvackova, Z.; Haymond, S.; Show, Y.; Swain, G. M. Diamond Relat. Mater. 2003, 12 (10-11), 1940-1949.
25. Denisenko, A.; Kohn, E. Diamond Relat. Mater. 2005, 14, 491.
26. Chen, Q.; Gruen, D. M.; Krauss, A. R.; Corrigan, T. D.; Witek, M.; Swain, G. M. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, E44.
27. Kawarada, H. Surf. Sci. Rep. 1996, 26, 205.
28. Williams, O. A.; Jackman, R. B.; Nebel, C.; Foord, J. S. Semicond. Sei. Technol. 2003, 78, 77.
29. Petrini, D.; Larsson, K. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22426.
30. Larsson, K. New Diamond Front. Carbon Technol. 2005, 15, 229.
31. Strobel, P.; Riedel, M.; Ristein, J.; Ley, L. Nature 2004, 430, 439.
32. Ristein, J.; Riedel, M.; Ley, L. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, 315.
33. Ristein, J.; Riedel, M.; Maier, F.; Mantel, B. F.; Stammler, M.; Ley, L. J. Phys.: Condens. Matter 2001, 13, 8979.
34. Goss, J. P.; Hourahine, B.; Jones, R.; Heggie, M. I.; Briddon, P. R. J. Phys.: Condens. Matter 2001, 13, 8973.
35. Maier, F.; Riedel, M.; Mantel, B.; Ristein, J.; Ley, L. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 3472.
36. Williams, O. A.; Jackman, R. B. Semicond. Sci. Technol. 2003, 18, 34.
37. Cui, J. B.; Ristein, J.; Ley, L. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 429.
38. Ristein, J. Appl. Phys. A: Mater. Sei. Process 2006, 82, 377.
39. Chaudhuri, C.; Wang, Y. S.; Jiang, J. C.; Lee, Y. T.; Chang, H. C.; Niedner-Schatteburg, G. Mol. Phys. 2001, 99, 1161.
40. Jiang, J. C.; Wang, Y. S.; Chang, H. C.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Niedner-Schatteburg, G.; Chang, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1398.
41. Dang, L. X. J. Chem. Phys. 2003, 119, 6351.
42. Hermida-Ramon, J. M.; Karlstrom, G. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2004, 712, 167.
43. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4158.
44. Foord, J. S.; Lau, C. H.; Hiramatsu, M.; Jackman, R. B.; Nebel, C. E.; Bergonzo, P. Diamond Relat. Mater. 2002, 11, 856.
45. Snidero, E.; Tromson, D.; Mer, C.; Bergonzo, P.; Foord, J. S.; Nebel, C.; Williams, O. A.; Jackman, R. B. J. Appl. Phys. 2003, 93, 2700.
46. Pakiari, A. H.; Nazari, F. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2003, 640, 109.
47. Riedel, M.; Ristein, J.; Ley. L. Diamond Relat. Mater. 2004, 13, 746.
48. Alvarez, J.; Kleider, J. P.; Snidero, E.; Bergonzo, P.; Tromson, D.; Mer, C. Diamond Relat. Mater. 2004, 13, 751.
49. Larsson, K.; Ristein, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10304.
50. Rezek, B.; Watanabe, H.; Shin, D.; Yamamoto, T.; Nebel, C. E. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 673.
51. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864.
52. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133.
53. Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 508.
54. Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7756.
55. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B (Solid State) 1976, 75, 5188.
56. Perdew, J. P. Physica B 1991, 772, 1.
57. Ziesche, P.; Kurth, S.; Perdew, J. P. Comput. Mater. Sci. 1998, 11, 122.
58. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B (Condensed Matter) 1992, 46, 6671.
59. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 9173.
60. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
61. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1841.
62. Hirshfeld, F. L. Theor. Chim. Acta 1977, 44, 129.
63. Davidson, E. R.; Chakravorty, S. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 319.
64. Yang, W.; Baker, S. E.; Butler, J. E.; Lee, C.-S.; Russell, J. N., Jr.; Shang, L.; Sun, B.; Hamers, R. J. Chem. Mater. 2005, 17, 938.
65. Yang, W.; Butler, J. E.; Russell, J. N., Jr.; Hamers, R. J. Langmuir 2004, 20, 6778.
66. Lu, M.; Knickerbocker, T.; Cai, W.; Yang, W.; Hamers, R. J.; Smith, L. M. Biopolymers 2004, 73, 606.
67. Garrido, J. A.; Hartl, A.; Kuch, S.; Stutzmann, M.; Williams, O. A.; Jackmann, R. B. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 73504.
68. Bard, A. J. F., L. R. Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications, 2nd ed.; John Wiley & Sons: New York, 2001.
69. Trasatti, S. Pure Appl. Chem. 1986, 58, 955.
70. Han, J.; Zhou, X.; Liu, H. J. Power Sources 2006, 161, 1420.