Физика поверхностей - презентация / 3 - Электронные свойства поверхности твёрдого тела / 3.3 - Поверхностные состояния Шокли
.ppt
3.3 Поверхностные состояния Шокли
Возможно возникновение локализованных на поверхности состояний при одинаковом значении кулоновского и резонансного интегралов у всех атомов, включая и поверхностный.
Шокли
Одномерная цепочка из 8 атомов, расположенных на расстоянии a
Форма потенциала и постоянная a неизменны вплоть до ее краев.
При больших расстояниях отсутствует взаимодействие
При сближении уровни смещаются и расширяются из-за взаимодействия
Электронные состояния – набор дискретных уровней,
Принцип неопределенности: конечно среднее время, которое электрон проводит у “чужих” атомов.
При уменьшении а уровни могут пересечься
С энергетической точки |
sp-гибридизация |
|
зрения эквивалентны |
||
|
При еще меньших а - разделение на две зоны
Тот же результат, что и в случае бесконечной цепочки, но есть отличие.
От зон отщепляется по одному уровню,
Естественно приписать состояния орбиталям атомов, находящихся на концах цепочки и не участвующим в связи, т.е. оборванным или болтающимся связям.
Их волновые функции |
Экспоненциально затухают |
|||
локализованы на поверхности |
||||
при удалении от края цепочки |
||||
|
|
|||
|
Поверхностные состояния Шокли |
|
|
|
|
|
|
|
|
Возникают, когда имеется по крайней мере две энергетические зоны, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.
Очень чувствительны к изменению потенциала и легко смещаются к границам зон разрешенных состояний, что приводит к делокализации электронов и исчезновению
Существенно, что изменения потенциала на поверхности для их возникновения не требуется
ПС-Тамма только в том случае, когда отдельные зоны разрешенных состояний находятся далеко друг от друга и когда имеется существенное изменение потенциала на поверхности
На реальной поверхности – |
Изменение потенциала, изменение связей |
дефекты, дислокации, |
Результат - изменение энергии уровней ПС, |
адсорбированные частицы |
их появление или исчезновение |