A simple approach to covalent surfaces

Abstract
A 1-dimensional covalent surface is first studied selfconsistently within the narrow gap approximation. Our analysis shows : i) that the potential and charge distribution in the surface region behave rather like those for the case of a metal, and ii) that the dangling-bond surface state is determined by a charge neutrality sum-rule. A covalent 111-surface is then discussed. Our arguments strongly suggest that the same conclusions apply to this surface. By using these results, the 111-Si surface potential has been obtained and compared satisfactorily with other independent theoretical calculations.

Résumé
La surface d'un système covalent a été étudiée avec un modèle unidimensionnel dans le cadre de l'approximation d'une bande interdite étroite. Notre analyse montre : i) que la distribution et le potentiel dans la région superficielle se comportent de façon comparable à ceux d'un métal, et ii) que l'état superficiel correspondant à la liaison rompue est déterminé par une règle de somme basée sur la neutralité de la charge. Nous discutons le cas d'une surface 111 et il apparaît que les conclusions de l'analyse précédente sont valables pour cette surface. En utilisant ces résultats, le potentiel de surface du Si-111 a été obtenu et comparé de façon satisfaisante à d'autres calculs théoriques.