Coverage-dependent behavior on organic functionalization of the semiconductor X(100)-2 ×1 surface (X = C, Si, and Ge) by carbene, silylene, germylene, and nitrene: A periodic DFT study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 114, Issue 14, 2010, Pages 6543-6552

  Sun, Bao Zhen ^a   Chen, Wen Kai ^a   Xu, Yi Jun ^a  

^a FUZHOU UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION ENERGIES; BAND GAPS; CARBENES; CHEMICAL FUNCTIONALIZATION; CYCLOADDITIONS; GE(100); GE(100) SURFACE; GERMYLENES; INTERMOLECULAR REPULSIONS; MOLECULAR SIZE; MULTI-FUNCTIONAL MATERIALS; NITRENES; ORGANIC FILMS; ORGANIC FUNCTIONALIZATION; ORGANIC LAYERS; ORGANIC MOLECULES; PERIODIC DFT; SI(1 0 0); SILYLENES; SLAB MODEL;

ADSORPTION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENERGY GAP; FILMS; GERMANIUM; HYBRID MATERIALS; MOLECULES; MONOLAYERS; SEMICONDUCTING SILICON COMPOUNDS; SURFACES;

SEMICONDUCTING SILICON;

EID: 77951068816     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp912075t     Document Type: Article

References (102)

1. Hamers, R. J.; Wang, Y. Chem. Rev. 1996, 96, 1261
2. Hamers, R. J.; Coulter, S. K.; Ellison, M. D.; Hovis, J. S.; Padowitz, D. F.; Schwartz, M. P.; Greenlief, C. M.; Russell, J. N. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 617
3. Lu, X.; Lin, M. C. Int. Rev. Phys. Chem. 2002, 21, 137
4. Qi, D.; Gao, X.; Wang, L.; Chen, S.; Loh, K. P.; Wee, A. T. S. Chem. Mater. 2008, 20, 6871
5. Lafosse, A.; Bertin, M.; Azria, R. Prog. Surf. Sci. 2009, 84, 177
6. Jung, S.-B.; Ha, T.-J.; Park, H.-H. J. Colloid Interface Sci. 2008, 320, 527
7. Lee, H.-K.; Kim, K.-j.; Kang, T.-H.; Kim, S.; Chung, J. W.; Kim, B. J. Electron Spectrosc. 2008, 164, 44
8. Ciampi, S.; Böcking, T.; Kilian, K. A.; James, M.; Harper, J. B.; Gooding, J. J. Langmuir 2007, 23, 9320
9. Xu, Y. J. Mini-Rev. Org. Chem. 2008, 5, 287
10. Xu, Y. J. Curr. Org. Chem. 2010, 14, 264
11. Cui, Y.; Wei, Q.; Park, H.; Lieber, C. M. Science 2001, 293, 1289
12. Yates, J. T. Science 1998, 279, 335
13. Meyer zu Heringdorf, F. J.; Reuter, M. C.; Tromp, R. M. Nature 2001, 412, 517
14. Hamers, R. J. Nature 2001, 412, 489
15. Lopinski, G. P.; Wayner, D. D. M.; Wolkow, R. A. Nature 2000, 406, 48
16. Piva, P. G.; DiLabio, G. A.; Pitters, J. L.; Zikovsky, J.; Rezeq, M. d.; Dogel, S.; Hofer, W. A.; Wolkow, R. A. Nature 2005, 435, 658
17. Bent, S. F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2830
18. Filler, M. A.; Bent, S. F. Prog. Surf. Sci. 2003, 73, 1
19. Bent, S. F. Surf. Sci. 2002, 500, 879
20. Neergaard Waltenburg, H.; Yates, J. T. Chem. Rev. 1995, 95, 1589
21. Buriak, J. M. Chem. Rev. 2002, 102, 1271
22. Duke, C. B. Chem. Rev. 1996, 96, 1237
23. Buriak, J. M. Chem. Commun. 1999, 1051
24. Wolkow, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1999, 50, 413
25. Yoshinobu, J. Prog. Surf. Sci. 2004, 77, 37
26. Tao, F.; Xu, G. Q. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 882
27. Hofer, W. A.; Fisher, A. J.; Wolkow, R. A. Surf. Sci. 2001, 475, 83
28. Clemen, L.; Wallace, R. M.; Taylor, P. A.; Dresser, M. J.; Choyke, W. J.; Weinberg, W. H.; Yates, J. T. Surf. Sci. 1992, 268, 205
29. Tao, F.; Wang, Z. H.; Qiao, M. H.; Liu, Q.; Sim, W. S.; Xu, G. Q. J. Chem. Phys. 2001, 115, 8563
30. Fitzgerald, D. R.; Doren, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12334
31. Okamoto, Y. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1813
32. Wang, G. T.; Bent, S. F.; Russell, J. N.; Butler, J. E.; D'Evelyn, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 744
33. Konecny, R.; Doren, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11098
34. Choi, C. H.; Gordon, M. S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11311
35. Lu, X.; Xu, X.; Wang, N.; Zhang, Q.; Lin, M. C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10069
36. Fink, A.; Menzel, D.; Widdra, W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 3828
37. Mui, C.; Bent, S. F.; Musgrave, C. B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2457
38. Lee, S. W.; Nelen, L. N.; Ihm, H.; Scoggins, T.; Greenlief, C. M. Surf. Sci. 1998, 410, L773
39. Lu, X.; Zhu, M.; Wang, X.; Zhang, Q. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4478
40. Lu, X.; Wang, X.; Yuan, Q.; Zhang, Q. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7923
41. Teplyakov, A. V.; Kong, M. J.; Bent, S. F. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11100
42. Hovis, J. S.; Liu, H.; Hamers, R. J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6873
43. Li, J.; Qu, Y. Q.; Han, K. L.; He, G. Z. Surf. Sci. 2005, 586, 45
44. Lu, X. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6384
45. Lu, X.; Zhu, M.; Wang, X. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 7359
46. Hovis, J. S.; Coulter, S. K.; Hamers, R. J.; D'Evelyn, M. P.; Russell, J. N.; Butler, J. E. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 732
47. Cho, J. H.; Kleinman, L. Phys. Rev. B 2003, 67, 115314
48. Liu, H. B.; Hamers, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7593
49. Miotto, R.; Ferraz, A. C.; Srivastava, G. P. Surf. Sci. 2002, 507-510, 12
50. Lopinski, G. P.; Moffatt, D. J.; Wayner, D. D. M.; Wolkow, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3548
51. Cho, J. H.; Kleinman, L. Phys. Rev. B 2001, 64, 235420
52. Lal, P.; Teplyakov, A. V.; Noah, Y.; Kong, M. J.; Wang, G. T.; Bent, S. F. J. Chem. Phys. 1999, 110, 10545
53. Lee, S. W.; Hovis, J. S.; Coulter, S. K.; Hamers, R. J.; Greenlief, C. M. Surf. Sci. 2000, 462, 6
54. Fink, A.; Huber, R.; Widdra, W. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2768
55. Cho, J. H.; Kleinman, L. Phys. Rev. B 2003, 68, 195413
56. Ebrahimi, M.; Leung, K. T. Surf. Sci. 2009, 603, 1203
57. Ellison, M. D.; Hamers, R. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 6243
58. Wentrup, C. Science 2001, 292, 1846
59. Wentrup, C. Science 2002, 295, 1846
60. Kirmse, W. Carbene Chemistry; Academic Press: New York, 1971.
61. Bourissou, D.; Guerret, O.; Gabbai, F. P.; Bertrand, G. Chem. Rev. 2000, 100, 39
62. Herrmann, W. A.; Köcher, C. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 2162
63. Cheng, Y.; Meth-Cohn, O. Chem. Rev. 2004, 104, 2507
64. Barluenga, J. Pure Appl. Chem. 2002, 74, 1317
65. Lwowski, W. Nitrenes; Wiley-Interscience: New York, 1970.
66. Scriven, E. F. V. Azides and Nitrenes; Academic Press: New York, 1974.
67. Wentrup, C. Reactive Intermediates; Wiley: New York, 1984.
68. Moss, R. A.; Platz, M. S.; Jones, M. Reactive Intermediate Chemistry; Wiley: New York, 2003.
69. Krogh-Jespersen, K.; Yan, S.; Moss, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6269
70. Moss, R. A. Acc. Chem. Res. 1980, 13, 58
71. Moss, R. A. Acc. Chem. Res. 1989, 22, 15
72. Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 1475
73. Rondan, N. G.; Houk, K. N.; Moss, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 1770
74. von E. Doering, W.; Hoffmann, A. K. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 6162
75. Goumri-Magnet, S.; Kato, T.; Gornitzka, H.; Baceiredo, A.; Bertrand, G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4464
76. Tanner, D. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 33, 599
77. Sweeney, J. B. Chem. Soc. Rev. 2002, 31, 247
78. Müller, P.; Fruit, C. Chem. Rev. 2003, 103, 2905
79. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Org. Chem. 2005, 70, 6089
80. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Org. Chem. 2005, 70, 7773
81. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3197
82. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6148
83. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13931
84. Xu, Y. J.; Zhang, Y. F.; Li, J. Q. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3729
85. Xu, Y. J.; Fu, X. Z. Langmuir 2009, 25, 9840
86. Wang, H.; Griffiths, J.-P.; Egdell, R. G.; Moloney, M. G.; Foord, J. S. Langmuir 2008, 24, 862
87. Carbone, M.; Cazzato, P.; Caminiti, R. Surf. Sci. 2009, 603, 611
88. Zhou, J. G.; Hagelberg, F.; Xiao, C. Y. Phys. Rev. B 2006, 73, 155307
89. Lee, H.; Jeon, S. M.; Kim, H. D.; Lim, D. K.; Jung, S. J.; Kim, S. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 135006
90. Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 508
91. Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7756
92. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244
93. Matsuzawa, N.; Seto, J. e.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9391
94. Krüger, P.; Pollmann, J. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 1155
95. Northrup, J. E. Phys. Rev. B 1993, 47, 10032
96. Uchiyama, T.; Tsukada, M. Phys. Rev. B 1996, 53, 7917
97. Ramstad, A.; Brocks, G.; Kelly, P. J. Phys. Rev. B 1995, 51, 14504
98. Wang, Z. G.; Zu, X. T.; Nie, J. L.; Xiao, H. Y. Chem. Phys. 2006, 325, 525
99. Over, H.; Wasserfall, J.; Ranke, W.; Ambiatello, C.; Sawitzki, R.; Wolf, D.; Moritz, W. Phys. Rev. B 1997, 55, 4731
100. Pollmann, J.; Kruger, P.; Mazur, A. J. Vac. Sci. Technol., B 1987, 5, 945
101. Spiess, L.; Freeman, A. J.; Soukiassian, P. Phys. Rev. B 1994, 50, 2249
102. Shen, J.; Gai, Z.; Kirschner, J. Surf. Sci. Rep. 2004, 52, 163