Si(100)表面电子态的总电流谱研究

用自制的总电流谱仪研究了Si(100)2×1清洁表面以及H原子饱和吸附后的Si(100)1×1-2H双氢化相表面的电子态。在清洁表面上测得的空电子态位于价带顶以上0.7eV处,而占有电子态则在价带顶以下0.25,8.4和近12eV处。在双氢化相表面上还观测到处于价带顶以下两个诱导表面态。 关键词：     

Chemisorption of Fe on Au-passivated Si（001） surface

The chemisorption of one monolayer of Fe atoms on a Au-passivated Si(001) surface is studied by using the self-consistent tight-binding linear muffin-tin orbital method. The Fe adatom chemisorption on an ideal Si(001) surface is also considered for comparison. The chemisorption energy and layer projected density of states for a monolayer of Fe atoms on Au-passivated Si(001) surface are calculated and compared with that of the Fe atoms on an ideal Si(001) surface. The charge transfer is investigated. It is found that the most stable position is at the fourfold hollow site for the adsorbed Fe atoms, which might sit below the Au surface. Therefore there will be a Au－Fe mixed layer at the Fe/Au－Si(100) interface. It is found that the adsorbed Fe atoms cannot sit below the Si surface, indicating that a buffer layer of Au atoms may hinder the intermixing of Fe atoms and Si atoms at the Fe/Au－Si(001) interface effectively, which is in agreement with the experimental results.     

锗硅表面结构和动态过程的STM研究

尽管作为微电子工业的基础,硅和锗的表面和界面几十年来一直是研究的热点,但和纳米技术等不断提出的问题相比,对它们的了解仍很不够。为此,最近我们用扫描隧道显微镜和低能电子衍射方法,对锗硅表面的稳定性、宏观小面化、纳米小面化、小面化的规律、稳定表面的比自由能、表面原子结构以及表面和亚表面原子的动态过程进行了大量的系统的研究。文章综述已取得的研究结果。这些结果除具有重要的基础意义外,对半导体异质外延生长衬底选择,以及量子线和量子点自组织生长模板的选择都会有帮助。     

Si表面离子束辅助沉积Ti纳米膜的研究

用离子束技术探讨了Si表面纳米Ti薄膜制备的可行性以及Ti薄膜组织结构与离子束工艺之间的关系。实验进行试样表面预处理、轰击离子能量、离子密度、温度、沉积时间等离子束工艺参数对单晶Si(111)表面沉积的Ti薄膜结构的影响。采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Ti膜表面晶粒形貌，并用X射线衍射仪(XRD)和俄歇电子谱仪(AES)分析了Ti膜的结构和成分。由于残余气体的影响，Ti膜发生了不同程度的氧化，随温度升高和轰击离子强度增加氧化愈加明显。     

红外光谱法研究XeF2表面氟化丁腈橡胶动力学

丁腈橡胶表面氟化可以在橡胶表面生成类似氟橡胶结构的保护膜,在保留基体高弹性、耐寒性等优良性能的基础上,可以使丁腈橡胶的抗摩擦、耐介质和抗老化性能得到增强,使用范围增大.用红外光谱法进行了丁腈橡胶氟化反应动力学探索,得到了实验反应速率方程,丁腈橡胶表面氟化反应表观上为1.5级反应.由于反应生成的氟化层对后续反应的影响,实验反应级数存在随氟化时间增加而减小的趋势,速率常数则随着反应温度升高而减小.     

碳纳米管封装表面异构Si20融化的结构演变

采用分子动力学方法模拟一种硅的特殊结构（表面异构的硅十二面体结构）填充到扶手型单壁纳米管组成的复合结构的加热过程,通过可视化,键角分布,二面角分布等分析方法来研究这种结构在碳纳米管中的稳定性和结构演变情况。研究发现这种结构在碳纳米管中是非常稳定的,并且随着温度的升高,硅纳米团簇的四面体结构开始减少,近邻原子数目有所增加,但不超过8个。该复合结构是由二十个四面体组成的正十二面体,通过模拟分析可知这种结构具有相当高的稳定性,一部分原因是正四面体的单臂纳米管比较稳定,对十二面体结构的硅起了一定的保护作用;另一部分原因是Si20的正十二面体本身具有较高稳定度,这一点我们通过可视化软件发现这种团簇是缩成一团而并不是从中间裂开观察得到。     

稳定In/Si表面的LEED研究

利用LEED图形拟合的方法对大量不同取向In/Si表面的稳定性和小面化进行了研究，新发现了In覆盖度在1/2单层原子以下的三个稳定表面：Si(214)-In，Si(317)-In和Si(436)-In，以及In覆盖度在1单层原子左右的两个稳定表面Si(101)-In和Si(313)-In.此外还确定了In覆盖度在1单层原子左右的6个稳定In/Si表面的家族领地以及In覆盖度在1/2单层原子以下的4个稳定In/Si表面的家族领地.特别值得注意的是 Si(103)-In的家族领地相当大，甚至比最稳定的Si(1 关键词： 硅表面 铟 稳定表面 家族领地     

固体表面结构的同步辐射研究X射线吸收近边结构（XANES）

表面x-射线吸收近边结构是与团体表面原子的内壳层的电子向未占据轨道跃迁密切相关的。吸收边阈值之上的大约50eV的低能范围的潜图结构含有与吸收原子近邻的局域结构和局城电子态相关的信息。因此它已经成为研究固体表面局域特性，诸如同城几何结构，键长和键角的有用工具．为了和实验的表面XANES谱一致和对实测XANES谱进行解释，已经发展起来多种XANES的理论计算方法，比较成功的有能带结构近似理论和多原子体系的多重散射理论近似方法．在本文中，还简要介绍了利用同步辐射进行表面XANES实验的技术要求和相关方法的比较，并给出了若干实例说明表面XANES在固体表面结构研究方而的应用．     

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。     

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：     

Al（111）与Ag（001）表面电子结构与稳定性的研究

采用ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法，对几种不同方法获得的不尽相同的Ａｇ（１１１）“稳定表面”的表面电子结构进行了系列对比研究，给出了这些不同表面弛豫结构的电子结构特性，根据表面能的大小，指出了最稳定表面结构应为单层向内弛豫表面，并对该类表面结构的电子结构特性作了分析和讨论。     

氟化时间对环氧树脂绝缘表面电荷积累的影响

为抑制环氧树脂绝缘的表面电荷积累、研究处理时间对表面电荷积累的影响, 使用氟/氮混合气在实验室反应釜中对环氧试样进行了不同时间(10 min, 30 min和60 min)的表面氟化处理. 衰减全反射红外分析与SEM断面和表面观察表明随氟化时间的增加, 氟化层的氟化度和厚度增大, 表面微观粗糙度降低、表面组织变得致密. 与开路热刺激放电电流测量所表明的、未氟化(原)试样有深的表面电荷陷阱和稳定的表面电荷相比, 这些氟化试样的表面不能存储电荷. 沉积在它们表面上的电晕电荷于室温下分别约在2 min, 10 min和15 min内快速衰减为零, 展现随氟化时间的延长而减慢的电荷释放速率. 表面电导率和接触角测量及表面能计算表明氟化引起表面电导率和表面润湿性与极性的显著增加, 但它们随氟化时间的延长而减小. 氟化试样表面电导率的显著增大归因于表面电荷陷阱的非常可能的实质变浅和表面吸附的水分. 表面充电电流测量进一步地表明, 与原试样几乎为零的稳态表面电流相比, 这些氟化试样在连续充电期间显现大的稳态表面电流. 这意味着这些氟化试样在充电期间比原试样有少得多的表面电荷积累.     

稀土金属Sm／Si（100）2×1界面形成电子结构的同步辐射光电子能…

利用同步辐射芯能级和价带光电子能谱研究了室温下Ｓｍ／Ｓｉ（１００）２×１界面的形成与电子结构。实验结果表明，膜生长有几个不同阶段，分别为Ｓｍ原子聚集，反应扩散和金属Ｓｍ膜生长。与Ｓｉ（１１１）７×７相比，Ｓｍ（１００）２×１的界面反应和扩散都得到了加强。     

表层氟化聚乙烯中的空间电荷

本文试图简要地汇集近年来与近期我们所取得的关于表面氟化对聚乙烯(PE) 空间电荷行为影响的研究结果, 总结与探讨PE中的空间电荷积累与其氟化层特性和特征间的关联. 这些结果显示在氟化反应气中没有氧存在时一个非常薄的氟化层能产生有效的电荷抑制, 而当氧存在时为达到有效的电荷阻挡、需要一个具有高氟化度的非常厚的氟化层. 在影响空间电荷的诸电学因素中, 氟化层的电荷传导特性比其电荷俘获特性和介电常数或极性对阻止电荷注入材料内部更为重要, 尽管氟化层的高介电常数和被俘获的电荷会降低界面电场、因此减少电荷的电极注入. 氟化层的电荷传导特性密切关联于其自由体积, 反应混合气中存在的氧对减小自由体积、因此对电荷的抑制具有强的负面影响.     

GaAs（100）表面氧化的XPS 研究

用X射线光电子能谱仪 (XPS)研究了砷化镓 (GaAs)晶片在空气中的热氧化和在紫外光 臭氧激发下的氧化反应 .分析了氧化层中的微观化学构成、表面化学计量比以及表面氧化层的厚度等 .研究表明 ,两种氧化方法的氧化过程不同 ,在砷化镓表面形成的氧化膜的厚度以及组成也不同 ,热氧化下氧化层主要由Ga2 O3、As2 O3、As2 O5 以及少量元素As组成 ,而且表面明显富镓 ;紫外光激发下生成的氧化物主要为Ga2 O3 和As2 O3 ,镓砷比与本体一致 .讨论了可能的反应机理 ,紫外光不仅将氧分子激发为激发态氧原子 ,增加了氧的反应活性 ;同时也激发了GaAs材料的价电子 ,使其更容易被氧化     

Density Functional Calculation of the 0.5ML-Terminated Allyl Mercaptan/Si（100）-（2 × 1） Surface

The structural and electronic properties of the 0.5 ML-terminated allyl mercaptan （ALM）/Si（IO0）-（2 x 1） surface are studied using the density functional method. The calculated absorption energy of the ALM molecule on the 0.5 ML-terminated ALM/Si（IO0）-（2 x 1） surface is 3.36eV, implying that adsorption is strongly favorable. The electronic structure calculations show that the ALM/Si（IO0）-（2 x 1）, the clean Si（100）-（2 x 1）, and the fully-terminated H/Si（IO0）-（2 ~ 1） surfaces have the nature of an indirect band gap semiconductor. The highest occupied molecular orbital is dominated by the ALM, confirming the mechanism proposed by Hossain for its chain reaction.     

Cu（001）表面CO吸附的电子结构效应

本文应用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法，计算了ＣＯ在Ｃｕ（００１）表面不同位置（顶位、桥位和空位）吸附的电子结构，分析了ＣＯ与Ｃｕ表面原子之间的键作用。分析表明ＣＯ在顶位吸附时，Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄｓ（１号）和Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄ２（ｄｓ）（２号）之间存在较强的键作用，这有利于ＣＯ在顶位吸附。桥位和空位吸附时，ＣＯ与表面原子形成的键较弱，是不稳定的。计算结果得到了实验的支持。