ATLEED研究6H-SiC(0001)(3~(0.5)×3~(0.5))R30°重构表面

低能电子衍射 (LEED)对 6H SiC(0 0 0 1) (3× 3)R30°表面的研究结果表明 ,该表面有 1/3单层的Si原子吸附在T4 空位上与第一个SiC复合层中的三个Si原子键接 ,它们之间的垂直距离为 0 171nm .通过对该表面 10个非等价垂直入射衍射束的自动张量低能电子衍射 (ATLEED)计算 ,得到“最佳结构”由于表面SiC复合层堆积顺序不同而产生的三种表面终止状态 (surfacetermination)的混合比例为S1∶S2∶S3 =15∶15∶70 ,理论计算与实验I V曲线比较得到可靠性因子RVHT=0 .16 5 ,RP=0 .142 ,表明表面生长符合能量最小化的台阶生长机制     

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：     

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。     

用低能电子衍射研究Cu（001）表面吸附碲的表面原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确-定的,在Cu(001)表面的4重对称空隙上吸附Te原子的吸附层模型。原子层间距d_1=1.633±0.004,d_2=1.943±0.007(膨胀7.6％±0.007)。     

氮离子轰击钼(001)和钼(110)表面形成的有序结构

用能量为1千电子伏,束流为6微安的氮离子轰击含有痕量碳和氧的钼(001)和钼(110)表面10至15分钟,在俄歇能谱中出现了很强的氮的俄歇峰。从室温直到350℃退火,低能电子衍射观察表明,表面是无序层。样品加热到530℃和650℃之间,在钼(001)表面上得到c(2×2)-氮,p(2×2)-氮和(4(2^1/2)×2^1/2)R45°-氮、氧三种结构的低能电子衍射图;在密堆的钼(110)面得到单一结构的c(7×3)-氮的低能电子衍射图。低能电子衍射图与热脱附密切相关 关键词：     

用低能电子衍射研究GaAs(110)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了GaAs(110)表面的弛豫。发现当理论与实验之间符合得最好时,得到的结构是,保持表面上As—Ga键长不变用一个27.32°±0.24°的旋转角(ω),使As原子向外移动0.10±0.02?,Ga原子向内移动0.55±0.02?,而从Ga到第二层时空间为d₂=1.45±0.01?,从第二层Ga到第三层的空间为d₃=2.01±0.01?。对此结构As的背键长l_As=2.43±0.01?(收缩0.56％),而Ga的背键长l_Ga=2.253±0.004?(收缩8.0％)。 关键词：     

Ag在Si(111)表面二维生长有序化动力学研究

利用自制的高分辨率衍射斑角分布测量仪对低能电子衍射斑进行测量,研究Ag在Si(111)表面的有序化规律.结果表明,Ag3^1/2畴在生长过程中,满足标度不变性,是一种自相似的生长过程,在生长初期,它的生长指数近似为1/2,并提出了Ag从Ag(111)岛向外扩散形成Ag3^1/2畴的生长机制.还提出利用光助退火以在较低温度下获得完善的表面结构.     

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：     

ZnS(110)表面原子几何与电子特性的计算

用总能量最小方法，确定了ZnS(110)表面的原子几何结构，得到与弹性低能电子衍射实验相符的结果．利用格林函数的散射理论方法，计算了题ZnS(110)表面的电子结构，与第一性原理的计算结果进行了比较．讨论了晶格弛豫对表面电子特性的影响． 关键词：     

3d过渡金属原子单层在Pd(001)表面磁性的第一性原理研究

用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算，研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明：对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构，而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在，但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些，因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构，计算得到的每个V原子磁矩为2.41μ_B，大于用全电子方法得到的0.51μ_B. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr，Mn，Fe，Co，Ni)的表面磁矩比较相近，都比孤立原子磁矩略小. 关键词： Pd(001)表面 过渡金属原子单层 表面磁性     

倍层法计算碱金属诱导的Cu(110)-(1×2)表面再构

本文介绍了低能电子衍射动力学计算中的倍层法,并用之计算了碱金属诱导的Cu(110)-(1×2)再构表面结构。计算结果表明,顶层原子向内收缩至1.13?的失排结构为最可靠结构。 关键词：     

GaSb(100)的表面再构

用低能电子衍射(LEED),光电子能谱(XPS和UPS)研究GaSb(100)表面的各种再构:c(2×6),(1×3)和(2×3)。所有这三种再构表面都以有失列的Sb原子结尾。在Sb气氛中退火可使分子束外延(MBE)制备的、表面Sb原子形成二聚物的c(2×6)再构和离子轰击加退火(IBA)制备的、表面存在Ga岛的(2×3)再构均变为简单的(1×3)再构。 关键词：     

α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究

对α-Al2O3(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型,在三维周期边界条件下的κ空间中,采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度近似,计算了不同表层结构的体系能量,表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定.对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化,得到晶胞参数值(a0＝0.48178nm)与实验报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫,弛豫后原第2层O原子层成为最表层; 对不同表层O,Al原子最外层电子进行了布居分析,表面电子有更大的概率被定域在O原子的周围,表面明显地表现出O原子的电子表面态.     

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     

F原子与SiC(100)表面相互作用的分子动力学模拟

本文采用分子动力学模拟方法研究了F原子(能量在0.5—15 eV之间)与表面温度为300 K的SiC(100)表面的相互作用过程. 考察了不同能量下稳定含F反应层的形成过程和沉积、刻蚀过程的关系以及稳定含F反应层对刻蚀的影响. 揭示了低能F原子刻蚀SiC的微观动力学过程. 模拟结果表明伴随着入射F原子在表面的沉积量达到饱和,SiC表面将形成一个稳定的含F反应层. 在入射能量小于6 eV时,反应层主要成分为SiF₃,最表层为Si-F层. 入射能量大于6 eV时,反应层主要成分为SiF. 关键词： 分子动力学 刻蚀 能量 SiC     

Si/Gen/Si(001)异质结薄膜的掠入射荧光X射线吸收精细结构研究

利用掠入射荧光X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了在400℃的温度下分子束外延生长的Si/Gen/Si(001)异质结薄膜(n=1,2,4和8个原子层)中Ge原子的局域环境结构.结果表明,在1至2个Ge原子层(ML)生长厚度的异质结薄膜中,Ge原子的第一近邻配位主要是Si原子.随着Ge原子层厚度增加到4 ML,Ge原子的最近邻配位壳层中的Ge-Ge配位的平均配位数增加到1.3.当Ge原子层厚度增加到8 ML时,第一配位壳层中的Ge-Ge配位占的比例只有55%.这表明在400℃的生长条件下,Ge原子有很强的迁移到Si覆盖层的能力.随着Ge层厚度从1增加到2,4和8 ML,Ge原子迁移到Si覆盖层的量由0.5 ML分别增加到1.5,2.0和3.0 ML.认为在覆盖Si过程中Ge原子的迁移主要是通过产生Ge原子表面偏析来降低表面能和Ge层的应变能.     

用可调探深的电子能量损失谱研究Sn/Si界面

用可调探测深度的电子能量损失谱辅以俄歇电子能谱和低能电子衍射,研究Sn/Si系统的界面反应。结果表明:当Sn蒸镀量大于两个原子单层,退火温度由400℃到700℃,在Sn/Si(111)界面Sn与Si发生互混,形成几个原子层厚的Sn/Si互混层,该互混层的特征体峰在15.5eV。在相同温度范围退火,Sn/Si(001)界面无可察觉的互混,仍有Sn岛存在,长时间在550℃退火低能电子衍射图形上出现(113)小晶面的衍射斑。 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.     

三个新的稳定硅表面及其家族领地

为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地 关键词： 高指数表面 硅 铟 小面化     

Si3N4/Si表面Si生长过程的扫描隧道显微镜研究

利用原位扫描隧道显微镜和低能电子衍射分析了Si的纳米颗粒在Si₃N₄/Si(111)和Si₃N₄/Si(100)表面生长过程的结构演变.在生长早期T为350—1075K范围内,Si在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇,这些团簇的大小均在几个纳米范围内,并且在高温退火时保持相当稳定的形状而不相互融合.当生长继续时,Si的晶体小面开始显现.在晶态的Si₃N₄(0001)/S 关键词： 氮化硅 扫描隧道显微镜 纳米颗粒