Литература к разделу II
Б.А.Нестеренко, В.Г.Ляпин “Фазовые переходы на свободных гранях и межфазных границах в полупроводниках”.
Киев, “Наукова Думка”, 1990, 152 с
М.А.Васильев “Структура и динамика поверхностей переходных металлов” Киев, “Наукова Думка”, 1988, 245 с.
А.Г.Наумовец, “Исследование структуры поверхностей методом ДМЭ”,
УФЖ, 23, 10 (1978)
Inglesfield “Reconstruction and relaxations on metal surfaces”. Progr. Surface Sci., 20, 2 (1985) 105-164.
K.Muller, “Reconstructed surface”, Phys.Stat.Sol.(a), 49, 1 (1978) 39-49
F.Jona, “LEED crystallography”, J.Phys.C:Solid State, 11, 21 (1978) 4271.
II. АТОМНАЯ СТРУКТУРА ЧИСТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Изменения в расположении атомов |
|
сопровождается изменением |
Изменение физико-химических |
энергетического и пространственного |
свойств поверхностной области |
распределения электронов |
|
Идеализированная поверхность - атомы располагаются в местах, соответствующих объемной кристаллической структуре
GaAs (110)
Идеализиро- |
В запрещенной зоне |
|
ванная |
||
локализованные на |
||
поверхность |
||
поверхности электронные |
||
|
состояния, |
|
|
частично заполненные |
|
|
электронами |
|
|
Эксперимент не подтверждает |
В ФЭЭспектре должны быть электроны с большей кинетической энергией, чем у эмитированных из валентной зоны.
Si(111)
Идеализиро- |
Двукратно вырожденные |
|
ванная |
||
поверхностные |
||
поверхность |
||
энергетические уровни |
||
|
||
Эксперимент |
Изменение геометрии |
|
расположения атомов |
||
|
||
|
приводит к расщеплению |
Металлическая
проводимость
Нижний из уровней целиком заполнен, верхний - свободен. В спектре поглощения присутствует пик при hν = 0.5 эВ.
Интерес к расположению |
Отражает систему |
атомов вызывается |
связей, существующих |
информативностью |
между частицами, |
характеристики. |
химическое состояние |
Можно пытаться предсказать физ.-хим.свойства поверхностных слоев, их реакцию на появление чужеродных частиц.
Важно, что равновесное расположение атомов определяется особенностями электронной структуры именно в поверхностной области.
Поверхности всех без исключения кристаллических твердых тел имеют упорядоченное расположение атомов практически до Тплавл
Реальная поверхность не идеальна
φ грани (011) вольфрама
Присутствуют дефекты в виде ступеней (1), изломов (2), имеются вакансии (3), атомы в адсорбированном состоянии (4), кластеры (5)
и т.д. Наличие дефектов структуры необходимо.
Это условие термического равновесия системы.
|
æ |
|
ε |
def |
ö |
Ndef |
ç |
- |
|
÷ |
|
|
|
||||
= C expç |
kT |
÷ |
|||
|
è |
|
ø |
||
С - некоторая постоянная,
εdef - энергия образования дефекта
|
ì5,3 |
- 5.4 |
эВ - крупный кристалл |
ϕW |
ï |
- 5,7 |
эВ - острие |
= í5,6 |
|||
|
ï |
|
- острие после ДП |
|
î6,0 |
||