半导体表面一个最普遍存在的现象是发生晶格再构，它导致了表面具有各种不同于体内的物理性质。

 

上世纪80年代末，Pashley和Chadi分别提出的“电子计数模型”理论（Electron Counting Model），在确定二元化合物半导体表面再构研究中取得成功，并被推广研究表面缺陷和台阶的形成过程。2006年由中美科学家共同提出的普适电子计数模型又为金属-半导体复杂表面提供了再构规律。 然而对于由单一元素构成的半导体却没有一个类似的模型。

 

由第一性原理计算，与实验比较，我国研究人员对碳元素提出了一个探索再构的化学键计数模型。研究人员把这个模型应用于金刚石（001）表面，发现了一系列稳定的台阶结构，此结果很好地解释了2001年发表在Nature上的STM结构。并指出了金刚石（001）表面的自发台阶化。这和传统上硅表面的台阶化具有本质的不同，更是澄清了人们一直对金刚石表面粗糙化的认识。

 

原文链接：http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000100000002026101000001&idtype=cvips&gifs=Yes（张薇/编译）