Na在Si(111)表面(3×1)有序吸附结构的光电子能谱研究

分析了Si(111)7×7表面上Na(3×1)有序吸附的同步辐射光电子能谱的变化,并与Paggel等的扫描隧道显微镜和光电子能谱比较,得出Na吸附在类余留原子(rest atom)的位置,支持Mnch的模型,与室温下无序吸附Na的光电子能谱相比较,得出Na-Si界面肖特基势垒形成是由Na与Si原子之间的相互作用决定,与表面构形是否有序关系不大,势垒高度与MIGS理论预计值相符。     

一种改进的运动学低能电子衍射和数据平均方法在Si(111)31/2×31/2-Al表面上的应用

本工作运用运动学低能电子衍射和数据平均方法(KLEED和CMTA),对Si(111)3^1/2×3^1/2-Al表面的原子结构进行研究。在大的参数范围内对T₄和H模型进行优化后,发现T₄模型与实验符合得更好(R_VHT=0.158),并且定出Al原子和最上面六层Si原子的位置。该模型中所有键长相对于体内值的变化都在5％以内。它与由全动力学低能电子衍射(DL-EED)分析得到的模型完全相符。这一成功的应用再次表明改进后的KLEED和CMTA方法是一种简单、实用、可靠的表面结构分析手段,用它对一些很复杂的表面进行结构分析已成为可能。 关键词：     

c(2×2)-(K+CO)在Co{1010}表面吸附的NEXAFS研究

对CO和K共吸附在CO{1010}表面的系统进行了O的1s NEXAFS理论研究,证实吸附分子CO的键长比气体状态时增长约0.01nm.用MSC(多重散射团簇)理论计算谱与实验结果比较发现：在原π峰右侧出现了一个新的弱结构.证明了此结构是由于K通过钴衬底对CO的间接作用造成的,它具有π共振的性质. 关键词：     

ZnS(111)表面电子结构研究

利用Ｍｕｆｉｎ-Ｔｉｎ轨道线性组合（ＬＭＴＯ）法，采用ｓｌａｂ模型计算了半导体ＺｎＳ（１１１）表面的电子结构，给出了总体、局域及分波态密度，分析了两种ｓｌａｂ模型的表面稳定性和表面态．理论态密度曲线与ＺｎＳ（１１１）表面同步辐射光电子能谱相符合     

清洁Si(111)表面电子结构的理论研究

本文报道在原子集团模型下用CNDO-SCF方法对清洁Si(111)表面电子结构的系统研究结果:(1)计算了表面上的净电荷分布、电荷转移以及局域在各原子轨道上的电荷;发现T₃⁰,T₃⁺和T₃^-式的表面悬挂键结构较难存在;表面原子趋于形成带有分数电荷的悬挂键,而实际上这些悬挂键彼此结合成弯键;表面原子及其悬挂键上有净电荷积累,且有很强的定域性和取向性。(2)计算了原子集团模型的静 关键词：     

CdTe(111)表面碱金属吸附的电子结构特性研究

从理论和实验两个方面对ＣｄＴｅ（１１１）表面碱金属吸附的电子结构特性进行了研究．实验结果表明碱金属Ｋ在ＣｄＴｅ（１１１）表面吸附是Ｃｄ替位吸附，它影响了ＣｄＴｅ（１１１）表面的表面态分布，产生了费密钉扎现象．在理论方面，首先采用线性糕模轨函数（ＬＭＴＯ）方法对ＣｄＴｅ（１１１）表面的Ｋ吸附电子结构特性作了研究，得出了与实验符合的结果．对碱金属在ＣｄＴｅ（１１１）表面的吸附电子结构特性系统对比研究表明ＣｄＴｅ（１１１）表面的碱金属吸附特性不仅受碱金属原子序数的影响，而且与碱金属原子的内层电子组态有关 关键词：     

Si(111)2×1表面重构及1×1畴影响的LEED计算

长期以来Si(111)2×1重构表面的原子结构是个没有完全解决的问题。通过低能电子衍射(LEED)的全动力学的仔细计算,我们分析了以前提出的各种模型,肯定了皱曲的π-建链模型。进一步调整了表面六层原子的位置,使理论计算与实验结果符合得更好。我们最佳的2×1结构的最主要特点是表面链的倾斜达0.44?。最后,我们的计算指出在Si(111)2×1表面中1×1畴的存在对结果产生重大的影响。 关键词：     

超高真空原子尺度Aux/Si(111)-(7×7)表面吸附的电荷分布测量

原子尺度表面吸附Au原子的物理化学性质对研究纳米器件的制备以及表面催化等起着非常重要的作用.利用调频开尔文探针力显微镜研究了室温下Au在Si(111)-(7×7)表面吸附的电荷分布的特性.首先,利用自制超高真空开尔文探针力显微镜成功得到了原子尺度Au在Si(111)-(7×7)不同吸附位的表面形貌与局域接触电势差(LCPD);其次,通过原子间力谱与电势差分析了Au/Si(111)-(7×7)特定原子位置的原子特性,实现了原子识别;并通过结合差分电荷密度计算解释了Au/Si(111)-(7×7)表面间电荷转移与Au的吸附特性.结果显示,Au原子吸附有单原子和团簇形式.其中,Au团簇以6个原子为一组呈六边形结构吸附于Si(111)-(7×7)的层错半单胞内的3个中心原子位;单个Au原子吸附于非层错半单胞的中心顶戴原子位;同时通过电势差测量得知单个Au原子和Au团簇失去电子呈正电特性.表面差分电荷密度结果显示金在吸附过程中发生电荷转移,失去部分电荷,使得吸附原子位置上的功函数局部减少.在短程力、局域接触势能差和差分电荷密度发生变化的距离范围内,获得了理论和实验之间的合理一致性.     

ZnO/A1lN/Si(111)薄膜的外延生长和性能研究

用常压金属化学气相沉积法(MOCVD)在Si(111)衬底上制备了马赛克结构ZnO单晶薄膜.引入低温AlN缓冲层以阻止衬底氧化、缓解热失配和晶格失配.薄膜双晶X射线衍射2θ/ω联动扫描只出现了Si(111)、ZnO(000l)及AlN(000l)的衍射峰.ZnO/AlN/Si(111)薄膜C方向晶格常量为0.5195 nm,表明在面方向处于张应力状态;其对称(0002)面和斜对称(1012)面的双晶X射线衍ω摇摆曲线半峰全宽分别为460"和1105";干涉显微镜观察其表面有微裂纹,裂纹密度为20 cm-1;3 μm×3μm范围的原子力显微镜均方根粗糙度为1.5 nm激光实时监测曲线表明薄膜为准二维生长,生长速率4.3μm/h.低温10 K光致发光光谱观察到了薄膜的自由激子、束缚激子发射及它们的声子伴线.所有结果表明,采用金属化学气相沉积法并引入AlN为缓冲层能有效提高Si(111)衬底上ZnO薄膜的质量.     

Si(111)表面原子弛豫研究

本文用原子集团模型和推广的Hueker方法研究Si(111)面的表面弛豫,得到表面Si原子向体内弛豫0.10?的结论,改进了已有的经验估计和理论计算结果,与LEED的分析结果符合较好。 关键词：     

Ge/Si(111)与Si/Ge(111)体系的生长特性与表面再构研究

本文利用RHEED和AES对Ge/Si(111)和Si/Ge(111)体系的生长特性与表面再构进行了研究。由此提出了其生长模式,并讨论了应力对生长特性、界面特性和表面再构的作用。     

用低能电子衍射研究Si(111)7×7表面的原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确定的Si(111)7×7表面的不等边三角形聚合与添加原子模型。发现:第一层空间距d_k=0.95±0.02?(膨胀21.3%±0.02?),第二层空间距d_l=0.83±0.02?(膨胀5.9%±0.02?),第三层空间距d_l=0.69±0.05?(收缩10.9%±0.08?)和第四层空间距d_b=2.38±0.08?(膨胀3.8%±0.08?)。     

Si(111)7×7清洁表面的总电流谱

用自制的总电流谱仪对Si(111)7×7清洁表面进行了测量,得到A,B,C,D四个谱峰的能量位置分别在真空能级以上2.6,5.2,8.6和12.9eV。样品饱和吸氢后表面峰A消先。用带间跃迁模型对实验结果作了初步分析。 关键词：     

Ge在Si(111)7×7表面的选择性吸附

利用超高真空扫描隧道显微镜研究了室温条件下Ge在Si(111)7×7表面上初期吸附过程.在Ge所形成团簇中存在一个临界核.这些Ge团簇的吸附中心总是在三个增原子所围成的区域中.它们的电子结构具有类似半导体的性质,即其局域态密度在远离费米面的能级处很大,而在费米面附近的能级处非常小. 关键词： 扫描隧道显微镜 Si(111)7×7表面 Ge团簇     

CdTe(111)表面的稳定性研究

利用Muffin-Tin轨道线性组合法(LMTO),采用Slab模型,不仅计算了CdTe(111)表面两类模型四种表面的电子结构,给出了总态密度,包括表面态在内的局域及分波态密度,而且与同步辐射实验结果比较分析了这些模型表面结构的稳定性;阐明了清洁理想CdTe(111)表面存在时,表层原子可能存在状态,该结果与Wu等的实验结果符合。 关键词：     

Kinetic Monte Carlo simulations of Si/Si(111)7×7 homoepitaxy

Kinetic processes that influence epitaxial growth of thin films are being more and more explored. Recent observations of growth on reconstructed surfaces suggested that material attachment to existing islands may be hindered by a barrier to attachment. We present a kinetic Monte Carlo model of Si/Si(111)7×7 homoepitaxy with the barrier to attachment implemented. We show that this model successfully reproduces available experimental results obtained during initial stages of growth and during surface relaxation. We show that the high scaling exponents experimentally observed are due to specific growth kinetics of the Si/Si(111)7×7 system. Presented at the VIII-th Symposium on Surface Physics, Třešt’ Castle, Czech Republic, June 28 – July 2, 1999. This work was supported by the Grant Agency of the Czech Republic, project GAČR 202/97/1109 and by the Volkswagen Stiftung.     

Si(111)理想、弛豫及2×1重构表面的声子谱研究

本文利用微扰的方法考虑了占据态与空态间的耦合对能带能量的影响,给出延展键轨道近似下半导体力常数的解析表达式.利用这些表达式求出Si(111)的理想、1×1弛豫及2×1Haneman模型重构表面的声子色散曲线及其表面振动的振幅分布.不同表面结果的比较显示弛豫及重构对表面声子性质具有决定性的影响.同时,分析表明Haneman的2×1表面重构模型不足以满意地解释有关实验结果.     

一种改进的运动学低能电子衍射和数据平均方法在Si(111)3~(1/2)×3~(1/2)-Al表面上的应用

本工作运用运动学低能电子衍射和数据平均方法(KLEED和CMTA),对Si(111)3~(1/2)×3~(1/2)-Al表面的原子结构进行研究。在大的参数范围内对T_4和H模型进行优化后,发现T_4模型与实验符合得更好(R_(VHT)=0.158),并且定出Al原子和最上面六层Si原子的位置。该模型中所有键长相对于体内值的变化都在5％以内。它与由全动力学低能电子衍射(DL-EED)分析得到的模型完全相符。这一成功的应用再次表明改进后的KLEED和CMTA方法是一种简单、实用、可靠的表面结构分析手段,用它对一些很复杂的表面进行结构分析已成为可能。     

Si(111)7×7结构模型的稳定性研究

本文基于有相互作用的结构件的概念,对Si(111)7×7结构模型的稳定性进行研究。利用紧束缚法,计算了各种结构件的形成能及其相互作用能。由这些结构件可灵活地构成各种大单胞的表面结构并对其进行总能计算,而避免了大工作量的计算。对Si(111)5×5和7×7DAS模型,我们得到其表面能分别为-0.467eV和-0.477eV,与Qian和Chadi的结果很接近。并指出,Harrison提出的7×7吸附原子模型和Binnig等人提出的7×7吸附原子-空位模型都是不稳定的。