α-P/GaAs(100)界面的光电子能谱研究

本文采用X射线光电子能谱、紫外光电子能谱和低能电子衍射对室温下P在GaAs(100)表面上的生长进行了研究。结果表明,在生长初期P是成团吸附的,随着淀积量的增加而生长成α-P薄膜,该薄膜的价带结构与等离子体淀积的α-P:H薄膜的价带结构相似。在界面处有约一单层的P与衬底表面的Ga成键。α-P覆盖层使GaAs表面势垒下降约0.2eV。 关键词：     

亚稳态γ-Mn与GaAs(100)界面的形成:扩散和化学反应

利用低能电子衍射、电子能量损失谱和X射线电子能谱,对亚稳态了γ-Mn在清洁、有序的GaAs(100)表面的淀积过程进行了研究.研究结果表明,淀积初期锰的生长是层状的.在生长过程中界面发生互混井伴随着Mn与衬底间的化学反应.我们用一简单的模型对上述过程进行了理论计算,得到的结果与实验基本吻合.这对于进一步理解亚稳态γ-Mn的形成机理具有重要意义. 关键词：     

Mn/PbTe(111)界面行为的光电子能谱研究

利用X光电子能谱(XPS)对Mn在PbTe(111)表面上沉积生长的界面性质进行了研究.研究表明Mn的沉积使衬底发生了原子尺度上的突变及金属/半导体界面的形成.从X光电子能谱的芯态能级峰来看,随着Mn膜的沉积Pb 4f峰的低结合能端出现了金属Pb的特征新峰,而Te 3d峰的高结合能端却出现了MnTe特征新峰.且随着Mn膜厚度的增加这些新峰变得越来越明显,当Mn膜厚度超过7 ML(monolayer)(即超过Pb,Te的探测深度)时,衬底信号峰完全消失,只剩下金属Pb和MnTe的芯态能级峰.Mn膜厚度继续增 关键词： PbTe半导体 界面形成 光电子能谱 偏析     

Fe/ZnO(0001)界面的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Fe/ZnO生长模式、界面化学反应和电子结构.结果表明，Fe在ZnO(0001)表面以类SK模式生长(单层加岛状生长).当沉积约2?的Fe后，生长模式开始从二维层状生长转变成混合模式生长.界面价带谱和Fe3p芯能级谱的分析表明，在低覆盖度下，约有一个原子层(约1.5?)的Fe被ZnO(0001)面的外层O原子氧化，随着沉积厚度的增加，金属态Fe的信号逐渐增强.当吸附了5.1?的Fe时，出现了较强的金属Fe的Fermi边，说明出现了Fe的金属态.此外，在Fe原子吸附过程中，样品功函数在Fe厚度为0.2?时达到最小值4.5eV，偶极层形成后逐渐稳定在4.9eV.     

Si/ZnS极性界面能带偏移的同步辐射光电子能谱研究

用同步辐射光电子能谱测量了Si/ZnS（111）及（100）异质结的价带偏移ΔE_v．对于Si/ZnS（111）及（100）两界面，ΔE_v的实验结果均为（1.9±0.1）eV，与已有理论预期值相当符合，但与Maierhofer所报告的ZnS/Si（111）异质结测量结果之间则存在明显差别．该实验结果表明对于Si/ZnS极性界面，互逆性规则（commutativity rule）可能不成立，就此进行了讨论． 关键词：     

Fe/ZnO(0001-)界面的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Fe／ZnO生长模式、界面化学反应和电子结构．结果表明，Fe在ZnO（0001^-）表面以类SK模式生长（单层加岛状生长）．当沉积约2A的Fe后，生长模式开始从二维层状生长转变成混合模式生长．界面价带谱和Fe3p芯能级谱的分析表明，在低覆盖度下，约有一个原子层（约1．5A）的Fe被ZnO（0001）面的外层0原子氧化，随着沉积厚度的增加，金属态Fe的信号逐渐增强．当吸附了5．1A的Fe时，出现了较强的金属Fe的Fermi边，说明出现了Fe的金属态．此外，在Fe原子吸附过程中，样品功函数在Fe厚度为0．2A时达到最小值4．5．eV，偶极层形成后逐渐稳定在4．9eV．     

ZnSe/GaAs(100)界面电子结构的计算

利用形式散射理论的格林函数方法，采用紧束缚最近邻近似下的sp³s模型，计算了ZnSe/GaAs(100)两类界面(Se/Ga和As/Zn界面)的电子结构.分别给出了两类界面的界面带结构和波矢分辨的层态密度及其分波态密度.计算结构表明，在ZnSe/GaAs(100)两类界面的禁带隙中均无界面态，而在其价带区均存在三条束缚的界面带和四条半共振带；通过比较，分析了两类界面的界面态特征及其来源. 关键词：     

用角分辨光电子能谱研究Co/Cu(111)外延超薄膜的电子结构

利用同步辐射角分辨光电子能谱研究了分子束外延生长的Co/Cu(111)超薄膜电子结构的变化.Cu(111)的位于表面布里渊区Γ点的表面态在覆盖度为两单层时仍然可以分辨,说明薄膜生长模式不是二维层状生长.在一单层和二单层时,动量沿Cu体布里渊区ΓΛL方向变化,Co的最明显的峰包有能量色散.在覆盖度从一单层到两单层的变化过程中,固定光子能量测谱发现Co的能带的能量调整.实验测得的Co膜的电子结构与已有理论计算的结果对比,初步确定Co原子在生长初期阶段为两层岛生长,而且在一单层时已经具有铁磁性.     

K在InP（100）表面吸附及界面反应的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Ｋ在ｐ型ＩｎＰ（１００）表面的吸附及其界面反应。由Ｋ吸附过程中Ｉｎ４ｄ和Ｐ２ｐ芯能级谱的变化发现：在碱金属Ｋ吸附于ｐ型ＩｎＰＯ（１００）表面的过程中，Ｋ－Ｐ之间发生了化学反应，形成Ｋ－Ｐ化合物，当Ｋ覆盖度０〉２１０Ｓｅｃ时稳定的Ｋ－Ｐ化合物基本形成，此时Ｐ２ｐ峰的峰形和峰位基本保持不变。Ｋ－Ｉｎ之间无明显的化学反应发生，但在Ｋ的吸附过程中，碱金属Ｋ对Ｉｎ有置换反应发生，     

国家同步辐射实验室同步辐射光电子能谱站的新进展

简要地阐述了同步辐射的优越性，介绍了国家同步辐射实验室光电子能谱站与光束线的设备，综述了国内主要用主站工作人员在金属／半导体界面等方面所开展的工作和一些结果。     

Ge/ZnSe(100)异质结能带偏移的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Ge/ZnSe（100）极性界面的能带连接问题．表面灵敏的芯能级谱显示出Ge原子与Se原子在界面处存在较弱的化学反应．利用芯能级技术，测量了该异质结的价带偏移，为1.76±0.1eV．用界面键极性模型对ZnSe（100）极性表面对价带偏移的影响进行了讨论，理论与实验符合较好 关键词：     

Fe/ZnO (0001)体系界面相互作用中薄膜厚度效应的光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱(SRPES)和X射线光电子能谱(XPS)技术,系统研究了室温下Fe/ZnO界面形成过程中Fe薄膜与氧结尾的ZnO(000 1 )衬底之间的相互作用,结果显示初始沉积的Fe明显被表面氧氧化为Fe²⁺离子,在Fe覆盖度为0—3 nm的范围内,分别观察到与界面电荷传输、化学反应以及薄膜磁性相关的三个有意义的临界厚度,这一结果将有助于基于Fe/ZnO界面的相关器件的设计和研发. 关键词： Fe/ZnO 界面作用 同步辐射光电子能谱 X射线光电子能谱     

Bi2Sr2-xLaxCaCu2Oy体系电子结构的光电子能谱研究

Bi系铜氧化物超导体具有双Bi-O层结构,带结构理论计算显示,除Cu-O面参与金属导电外,Bi-O层的Bi6p-O2p带也穿过了费米能,对费米面有贡献.因此,有必要对Bi-O层的作用进行实验研究.本文用X-射线光电子能谱研究了Bi2Sr2-xLaxCaCu2Oy体系中La原子的占位及Bi和Cu原子的价态变化.分析表明,La主要替代了Sr位(位于Bi-O层和Cu-O层之间)的Sr,随着La的搀杂,Bi的平均价态上升,Cu的平均价态下降.     

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。     

铁基高温超导体电子结构的角分辨光电子能谱研究

铜氧化物超导体和铁基超导体是人类相继发现的两类高温超导家族,它们的高温超导机理是凝聚态物理领域中长期争论但悬而未决的重大问题.对铁基超导体广泛而深入的研究,以及与铜氧化物高温超导体的对比,对于发展新的量子固体理论、解决高温超导机理、探索新的超导体以及超导实际应用都具有重要意义.固体材料的宏观物性由其微观电子结构所决定,揭示高温超导材料的微观电子结构是理解高温超导电性的前提和基础.由于角分辨光电子能谱技术具有独特的同时对能量、动量甚至自旋的分辨能力,已成为探测材料微观电子结构的最直接、最有力的实验手段,在高温超导体的研究中发挥了重要作用.本文综述了在不同体系铁基超导体中费米面拓扑结构、超导能隙大小和对称性、轨道三维性和选择性、电子耦合模式等的揭示和发现,为甄别和提出铁基超导新理论、解决高温超导机理问题提供重要依据.     

高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究

超导是一种奇异的宏观量子现象.100多年来,已发现的超导体主要分为两类:以金属或者合金为代表的常规超导体以及以铜氧化物和铁基高温超导体为代表的非常规超导体.常规超导体的超导机理能被BCS超导理论完美解释,但高温超导体的超导机理至今仍未达成共识,已经成为凝聚态物理领域中长期争论且充满挑战的重大科学问题.从实验上揭示非常规超导材料的微观电子结构,是理解其奇异正常态和超导电性机理、建立新理论的前提和基础.角分辨光电子能谱技术,由于可以实现对材料中电子的能量、动量和自旋的直接测量,在高温超导研究中发挥了重要的作用.本文综述了我们利用角分辨光电子能谱技术在铜氧化物和铁基高温超导体电子结构和超导机理研究中取得的一些进展,主要包括母体的电子结构、正常态的非费米液体行为、超导态的能带和超导能隙结构以及多体相互作用等.这些结果为理解铜氧化物和铁基高温超导体的物性及超导机理提供了重要的信息.     

室温下InP(100)表面K诱发催化氮化反应的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了室温下p型InP(100)表面,由于K吸附诱发的催化氮化反应过程。对于N_2/K/InP(100)体系的P2p;In4d芯能级和价带谱的研究表明:碱金属吸附于InP(100)表面可以强烈地影响其在室温下的氮化反应,K的存在极大地提高了N_2在InP(100)表面的粘附系数。由我们的实验结果和碱金属吸附于GaAs(110),InP(110),GaP(110)表面的研究结果可知,碱金属吸附于Ⅲ-V族半导体表面后,可以极大地提高N_2在Ⅲ-V族半导体表面的粘附系数,从而促进Ⅲ-V族半 关键词：     

苯并咪唑苝与金属Ag的界面电子结构研究

利用同步辐射光电子能谱实验技术考察了苯并咪唑苝(BZP)和Ag的界面形成过程与电子结构.单层覆盖度以下时，BZP分子与Ag有弱相互作用，在有机分子禁带中出现明显界面反应态，结合能位于0.9eV.单层铺满后，BZP分子呈现三维岛式生长，且与Ag的相互作用逐渐减弱，同时最高占据分子轨道由于终态效应逐渐向高结合能方向位移至体相结合能位置(2.3eV). Ag衬底上BZP分子的生长导致样品表面功函数减小，表明形成了表面偶极势(Δ=0.3eV)，且电子从有机分子向金属Ag偏移.最后，考察了BZP/Ag 关键词： 有机-金属界面 电子结构 光电子能谱 同步辐射     

铜氧化物高温超导体的角分辨光电子能谱研究

由于能量和动量分辨率以及实验效率的大幅度提高，角分辨光电子能谱在过去的20年取得了革命性的进展，成为当今凝聚态物理最重要的实验手段之一．文章综述了20年来角分辨光电子能谱在高温超导领域所取得的研究成果，并通过6个例子来阐明如何利用角分辨光电子能谱来理解铜氧化物超导体丰富的相图，以及对应的多体物理现象．