Введение
1. Упорядоченные "двумерные" структуры на поверхности кремния 17
1.1. Обзор методов исследования поверхности твердого тела (дифракция медленных электронов, электронная оже-спектроскопия, сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая туннельная спектроскопия) 17
1.2. Объект и предмет исследования. Атомная структура реконструкций Si(100)-(2xl) и Si(l 11)-(7х7) и приготовление их атомарно-чистой поверхности 31
1.2.1. Атомная струїстура реконструкции поверхности Si(100)-(2xl) 31
1.2.2. Дефекты на поверхности Si(100)-(2xl). Процедура приготовления поверхности с минимальным количеством дефектов 35
1.2.3. Атомная структура реконструкции Si(lll)-(7x7) 42
1.2.4. Приготовление атомарно-чистой поверхности Si(lll)-(7x7) 47
1.3. Адсорбция металлов на поверхность кремния. Формирование нанокластеров на поверхности и проблемы их упорядочения в протяженные массивы 50
1.3.1. Состав поверхностных структур. Количественный СТМ анализ 50
1.3.2. Формирование нанокластеров на поверхности твердого тела и их упорядочение в кластерные массивы 54
1.4. Аппаратура и методика проведения экспериментов. Методические вопросы исследования наноструктур на поверхности Si с помощью СТМ 59
1.4.1. Сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп. Процедура получения СТМ изображений 59
1.4.2. Изготовление вольфрамовых игл для СТМ методом электрохимического травления 64
1.4.3. Экспериментальные процедуры 69
1.5. Проблемы исследования наноструїстур на поверхности кремния с помощью сканирующей туннельной микроскопии 71
2. Рости самоорганизация упорядоченных массивов магических нанокластеров металлов iii группы на поверхности Si(lll) 75
2.1. Роль поверхности при формировании нанокластеров. Магические нанокластерына подложке Si(lll) 75
2.2. Формирование упорядоченных массивов идентичных нанокластеров при адсорбции металлов III группы на поверхность Si(l 11)-(7х7) 78
2.2.1. Субмонослойная система Ga/Si(l 11) 79
2.2.2. Субмонослойная система Al/Si(l 11) 81
2.2.3. Субмонослойная система In/Si(l 11) 92
2.2.4. Субмонослойная система Tl/Si(lll) 93
3. Рост и самоорганизация упорядоченных массивов магических нанокластеров металлов iii группы на поверхности Si(lOO) 100
3.1. Металлы III группы на поверхности Si(100)-(2xl) 100
3.2. Формирование упорядоченных массивов идентичных нанокластеров в субмонослойных системах Me/Si(100) 102
3.2.1. Субмонослойная система In/Si(100). Атомная структура поверхностной фазы Si(100)-(4x3)-In 103
3.2.2. Легирование магических нанокластеров в поверхностной фазе Si(100)-(4x3)-In при высокотемпературной адсорбции In 105
3.2.3. Формирование магических нанокластеров в субмонослойной системе Al/Si(100) 116
3.3. Формирование высокотемпературной границы раздела Al/Si(100) в режиме насыщения 128
3.4. Субмонослойная система Ga/Si(l00). Атомная структура димеров Ga 133
3.5. Нанокластеры на поверхности Si(100). Проблемы и перспективы упорядочения нанокластеров на поверхности кремния 137
4. Адсорбция Al HA Si(lll)-(7x7): формирование и атомная структура поверхностных фаз 144
4.1. Поверхностная фаза Si(lll)-(V3xV3)R30-Al 144
4.2. Атомная структура поверхностной фазы Si(lil)-(V7xV7)-Al по данным СТМ и расчетов полной энергии из первых принципов 146
4.3. Несоразмерная сулерструктура в системе Al/Si(lll): атомная структура доменных границ в у - фазе Al/Si(l 11) 154
5. Поверхностньіе слои таллия НАЗі(Ш)И5ІЦ00) 165
5.1. Адсорбция таллия на поверхность Si(Hl)-(7x7) 165
5.1.1. Субмонослойиая система Tl/Si(lll) 166
5.1.2. Атомная структурареконструкции(1х1)-Т1 169
5.2. Рост поверхностных слоев таллия на поверхности Si(100) и их самоорганизация под действием поля 174
5.2.1. Атомная структура поверхностных фаз (2х2)-Т1 с покрытием 0,25, 0,50 и 0,75 МС 174
5.2.2. Поверхностная фаза (2х1)-Т1 с покрытием 1 МС 194
6. Адсорбция сурьмы на поверхность Si(100)42xl) 196
6.1. Формирование и атомная структура поверхностной фазы с(4х4) в субмонослойной системе Sb/Si(100) 196
6.2. Поверхностная шероховатость границы раздела Sb/Si(100) при покрытии адсорбата 1 МС 205
7. Рост сверхтонких слоев нитрида кремния 213
7.1. Синтез поверхностных слоев нитрида кремния в процессе имплантации ионов азота низкой энергии в Si(l 11) 213
7.2. Формирование поверхностных фаз Si-N 223
7.3. Структуры "кремний на диэлектрике" 234
Основные результаты и выводы 241
