Например, Бобцов

Аномальный диффузионный профиль адатомов на экстремально широких террасах поверхности Si (111) 

Аннотация:

Предмет исследования. В работе экспериментально изучено распределение концентрации адатомов на экстремально широких террасах поверхности Si(111), сопоставимых по размерам с длиной диффузии адатомов. Метод. Экстремально широкие террасы созданы в процессе in situ экспериментов, проводимых методом сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии в условиях высокотемпературного отжига образцов Si(111) (более 1000 °C) с быстрым охлаждением до 750 °C для формирования доменов сверхструктуры 7 × 7. Детальный анализ морфологии поверхности террас выполнен методом ex situ атомно-силовой микроскопии в атмосферных условиях. Основные результаты. На основе изображений, полученных с помощью атомно-силового микроскопа, с высоким разрешением (1,2 нм/пиксел) сформированы панорамные топографические изображения террас. С использованием цифровой обработки панорамных изображений, экспериментально визуализировано распределение концентрации адатомов n. Для террасы, охлажденной от 1070 °С, в центре террасы n принимает минимальные значения около 0,13 БС (1 бислой (БС) = 1,56 × 1015 см−2), а вблизи ступени, ограничивающей террасу — возрастает до 0,14 БС. Такое радиальное распределение n(r) при 1070 °С соответствует коэффициенту диффузии адатомов D = 59 ± 12 мкм2/c. Обнаружено, что для террасы, охлажденной от 1090 °С, подход, который предполагает одинаковую длину диффузии адатомов по всей террасе, не описывает экспериментальное распределение n(r). Для его анализа использовано решение стационарного уравнения диффузии в предположении, что D не является константой. На основе численного решения получена зависимость D от экспериментально измеренных значений n. При 1090 °С в предположении, что время жизни адатомов не зависит от n, получено, что коэффициент диффузии адатомов уменьшается от 140 мкм2/c при n = 0,093 БС (в центральных областях террасы) до 5 мкм2/c при n = 0,118 БС (возле ступени). Практическая значимость. Результаты работы экспериментально демонстрируют, что управление концентрацией адатомов может быть использовано для существенного изменения диффузионных свойств адсорбционного слоя на поверхности кристалла.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО