2.9. Структура поверхности и ее физические свойства
Реконструкция |
Изменение физико-химических |
Изменение энергетического |
|
свойств поверхностной области |
спектра электронов |
||
|
|||
|
Pt + адслой СО |
структура (1 X 1) |
Удаление СО ионами кислорода О+
(1х1) при Т выше 125 С необратимо переходит в стабильную структуру (5 X 20).
Драматические |
Пропадает |
|
резкий пик |
||
изменения вблизи |
||
при 0.25 эВ. |
||
уровня Ферми |
||
|
Н2 и О2 плохо адсорбируются на перестроенной. На метастабильной поверхности (1 X 1) коэффициент прилипания → к единице.
Стабильность (1 X 1)-фазы быстро растет с добавлением очень малых, не чувствительных для Оже-спектроскопии, количеств углерода.
Si (111)
Изменение поверхностной проводимости Увеличение Δσ
Полуцелые рефлексы слабеют и при Т ~ 600 K остаются только целые, соответствующие одной из ориентаций доменов.
Изменение доменов, например, укрупнение
Изменение концентрации поверхностных состояний, которые связаны с границами между доменами.
В дальнейшем |
|
разупорядочение |
|
структуры (2х1) |
Уменьшение Δσ |
|
|
Формирование (7х7) |
Увеличение Δσ |
Поведение работы выхода аналогично
ϕрыхлых поверхностей меньше, чем у
ϕплотноупакованных
Ir(100) |
При переходе от структуры (1x1) к структуре (5x1) |
|
работа выхода уменьшается на 0,15 эВ |
||
|
Ge(111)
II группа |
В области EF |
(2х1) |
Фото- и термоэлектронная |
|
работ выхода совпадают |
||
|
EF на поверхности практически совпадает с вершиной валентной зоны
Три группы |
|
I группа |
В верхней части |
|
запрещенной зоны |
Максимум распределения на 0,52 эВ выше уровня Ферми
Состоит из донорных (на 0,02 эВ выше EF) и акцепторных (на 0,02 эВ ниже EF) уровней.
Определяют количество и знак поверхностного заряда → изгиб зон. Эффективная плотность ~3.1014см-2эВ-1
III группа |
Максимум плотности на 0,7 эВ ниже EF . Число близко |
|
к концентрации поверхностных атомов (7.1014см-2), |
|
плотность состояний в максимуме ~ 1015см-2эВ-1. |
При T³400 K необратимый фазовый переход, (2х1) → (2х8).
Уменьшаются |
Фотоэлектронная работа выхода |
|
с 4,81 до 4,74 эВ |
|
Понижается энергия сродства |
|
Термоэлектронная работа выхода |
|
с 4,79 до 4,60 эВ |
|
Изменяется загиб зон на 0,12 эВ. |
|
Изменяется величина |
|
поверхностного заряда |
|
Изменение плотности и энергетического |
|
распределения ПС, особенно II группы |
Количество состояний III группы уменьшается в 3,5 раза,
максимум распределения плотности ПС смещается с –0,7 до –0,4 эВ
Изменяется структура незаполненных ПС (I группа), проявляется в исчезновении пика характеристических потерь энергии электронов при Е=0,57 эВ
ПС I группы смещаются по энергии в сторону уровня Ферми.
Пороговая энергия возбуждения фотоэлектронов уменьшается от 0,55 до 0,4 эВ.
Фотопроводимость и фотоЭДС возрастают примерно на порядок
Реконструкция поверхности приводит к кардинальному изменению
поверхностных состояний