Введение
1 Количественный анализ атомной структуры поверхностных фаз на кремнии с помощью сканирующей туннельной микроскопии (литературный обзор). 15
1.1 Основные представления о поверхностных структурах 16
1.2 Атомарно-чистые поверхности Si(100) и Si(lll) 27
1.2.1 Атомная структура поверхности Si(100)2xl 29
1.2.2 Атомная структура поверхности Si(lll)7x7 36
1.3 Роль атомов адсорбата и кремния в формировании упорядоченных поверхностных структур "адсорбат-кремний" 41
1.3.1 Взаимодействие атомов адсорбата и подложки 41
1.3.2 Способы определения покрытия адсорбата в поверхностной фазе. 43
1.3.3 Плотность атомов кремния в верхнем слое поверхности 46
1.3.4 Уравнение баланса кремния до и после реконструкции поверхности 48
1.4 Магические нанокластеры на поверхностях Si(111) и Si(100) 54
2 Экспериментальная установка и методы исследования 62
2.1 Методы исследования 62
2.1.1 Сканирующая туннельная микроскопия 62
2.1.2 Сканирующая туннельная спектроскопия 66
2.1.3 Дифракция медленных электронов 67
2.2 Оборудование 73
2.3 Экспериментальные методики 79
2.3.1 Приготовление атомарно-чистой поверхности Si{100) и Si(lll) . 79
2.3.2 Калибровка температуры образца 83
2.3.3 Калибровка скорости напыления адсорбата 83
2.3.4 Методика определения плотности атомов Si верхнего слоя в поверхностных структурах адсорбат-крсмний 84
2.3.5 Точность метода определения плотности атомов кремния в поверхностных фазах 90
3 Атомная структура поверхностных фаз А1 на поверхности Si(lll) 98
3.1 Атомная структура 7~фазы и ее доменных границ в субмонослойной системе Al/Si(lll) 99
3.1.1 СТМ изображения 7-фазы А1 на Si(lll) 101
3.1.2 Периодичность и квазипериодичность *у~ фазы 103
3.1.3 Доменные границы 7—фазы и их атомные структуры и состав 107
3.2 Атомная структура поверхностной фазы Si(lll)\/7x \/7—Al . 113
3.2.1 Условия получения поверхностной фазы Si(lll)\/7x\/7— Al 113
3.2.2 Анализ СТМ изображений поверхности Si(l 11)\/7х\/7-А1 115
3.2.3 Атомная модель структуры Si(lll)V7xV7--ffl9,l-Al 117
4 Исследование процессов формирования упорядоченных массивов магических нанокластеров Al/Si(lll) и In/Si(100) 123
4.1 Магические нанокластеры Si(lll)7x7—А1 123
4.1.1 Условия формирования упорядоченного массива магических нанокластеров Al-Si на Si(lll)7x7 124
4.1.2 Анализ СТМ изображений массива магических кластеров Al-Si 126
4.1.3 Механизм формирования совершенного массива магических кластеров 128
4.1.4 Островки магического размера со структурой у/3х\/3—А1, встроенные в поверхность Si(lll)A/7x\/7-Al 132
4.2 Исследование легированных магических кластеровSi(100)4x3-In 134
4.2.1 Состав и атомная структура магического нанокластера Siylng . 134
4.2.2 Формирование суперрешетки из магических нанокластеров In-Si . 136
4.2.3 Модификация части нанокластеров In-Si с сохранением периодичности массива 141
4.2.4 Определения состава модифицированного кластера In-Si 144
4.2.5 Атомное строение модифицированного кластера Si5Ins 146
4.2.6 Модификация - легирование нанокластера 150
Выводы по главе 152
Общие выводы 153
Примечание 156
Список литературы 157
