Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si

Выполнены исследования особенностей формирования металлических наноостровков Pb на поверхности кремния методом сканирующей туннельной микроскопии. Показано, что рост наноостровков Pb на поверхности Si происходит в рамках модели Странски—Крастанова; вместе с тем формирование островков сопровождается...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Фокин, Д.А., Божко, С.И., Dubost, V., Debontridder, F., Ионов, А.М., Cren, T., Roditchev, D.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2011
Schriftenreihe:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74448
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si / Д.А. Фокин, С.И. Божко, V. Dubost, F. Debontridder, А.М. Ионов, T. Cren, D. Roditchev // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 2. — С. 333-341. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-74448
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-744482015-01-21T03:01:59Z Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si Фокин, Д.А. Божко, С.И. Dubost, V. Debontridder, F. Ионов, А.М. Cren, T. Roditchev, D. Выполнены исследования особенностей формирования металлических наноостровков Pb на поверхности кремния методом сканирующей туннельной микроскопии. Показано, что рост наноостровков Pb на поверхности Si происходит в рамках модели Странски—Крастанова; вместе с тем формирование островков сопровождается их расслоением с характерным масштабом 2 нм (7 монослоёв Pb). Обнаруженное явление рассматривается в связи с минимизацией энергии в квантовых ямах, образующихся вследствие эффекта квантовой локализации, и объясняется в рамках модели электронного роста. Виконано дослідження особливостей формування металевих наноострівців Pb на поверхні кремнію методою сканівної тунельної мікроскопії. Показано, що ріст наноострівців Pb на поверхні Si відбувається в рамках моделю Странскі—Крастанова; разом з тим формування острівців супроводжується їх розшаруванням з характерним масштабом 2 нм (7 моношарів Pb). Виявлене явище розглядається в зв’язку з мінімізацією енергії в квантових ямах, які утворюються внаслідок ефекту квантової локалізації, та пояснюються в рамках моделю електронного росту. We report on Pb-islands growth on a surface of silicon. Using the scanning tunnelling microscopy, we show that, while in general the growth follows the Stranski—Krastanov scenario, the formation of Pb islands is accompanied by their lamination with a characteristic scale of two nanometers (7 monolayers of Pb). Such an effect manifests the energy minimum in quantum wells due to the quantum confinement, and it can be explained within the scope of the electronic-growth model. 2011 Article Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si / Д.А. Фокин, С.И. Божко, V. Dubost, F. Debontridder, А.М. Ионов, T. Cren, D. Roditchev // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 2. — С. 333-341. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 61.05.jh, 68.35.Dv, 68.37.Ef, 68.55.ag, 68.65.Fg, 81.07.St, 82.80.Pv http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74448 ru Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Выполнены исследования особенностей формирования металлических наноостровков Pb на поверхности кремния методом сканирующей туннельной микроскопии. Показано, что рост наноостровков Pb на поверхности Si происходит в рамках модели Странски—Крастанова; вместе с тем формирование островков сопровождается их расслоением с характерным масштабом 2 нм (7 монослоёв Pb). Обнаруженное явление рассматривается в связи с минимизацией энергии в квантовых ямах, образующихся вследствие эффекта квантовой локализации, и объясняется в рамках модели электронного роста.
format	Article
author	Фокин, Д.А. Божко, С.И. Dubost, V. Debontridder, F. Ионов, А.М. Cren, T. Roditchev, D.
spellingShingle	Фокин, Д.А. Божко, С.И. Dubost, V. Debontridder, F. Ионов, А.М. Cren, T. Roditchev, D. Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
author_facet	Фокин, Д.А. Божко, С.И. Dubost, V. Debontridder, F. Ионов, А.М. Cren, T. Roditchev, D.
author_sort	Фокин, Д.А.
title	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si
title_short	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si
title_full	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si
title_fullStr	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si
title_full_unstemmed	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si
title_sort	электронный рост нанообъектов pb на поверхностях si
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
publishDate	2011
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74448
citation_txt	Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si / Д.А. Фокин, С.И. Божко, V. Dubost, F. Debontridder, А.М. Ионов, T. Cren, D. Roditchev // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2011. — Т. 9, № 2. — С. 333-341. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
series	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
work_keys_str_mv	AT fokinda élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT božkosi élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT dubostv élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT debontridderf élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT ionovam élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT crent élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi AT roditchevd élektronnyjrostnanoobʺektovpbnapoverhnostâhsi
first_indexed	2025-07-05T22:53:48Z
last_indexed	2025-07-05T22:53:48Z
_version_	1836849330050301952
fulltext	333 PACS numbers: 61.05.jh, 68.35.Dv,68.37.Ef,68.55.ag,68.65.Fg,81.07.St, 82.80.Pv Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si Д. А. Фокин, С. И. Божко, V. Dubost, F. Debontridder, А. М. Ионов, T. Cren, D. Roditchev Институт физики твёрдого тела РАН, ул. Институтская, 2, 142432 Московская обл., Черноголовка, Россия *Institut des Nano-Sciences de Paris, UMR 7588 C.N.R.S., Université Paris 6 UPMC, Paris, France Выполнены исследования особенностей формирования металлических наноостровков Pb на поверхности кремния методом сканирующей тун- нельной микроскопии. Показано, что рост наноостровков Pb на поверхно- сти Si происходит в рамках модели Странски—Крастанова; вместе с тем формирование островков сопровождается их расслоением с характерным масштабом 2 нм (7 монослоёв Pb). Обнаруженное явление рассматривает- ся в связи с минимизацией энергии в квантовых ямах, образующихся вследствие эффекта квантовой локализации, и объясняется в рамках мо- дели электронного роста. Виконано дослідження особливостей формування металевих наноострів- ців Pb на поверхні кремнію методою сканівної тунельної мікроскопії. По- казано, що ріст наноострівців Pb на поверхні Si відбувається в рамках мо- делю Странскі—Крастанова; разом з тим формування острівців супрово- джується їх розшаруванням з характерним масштабом 2 нм (7 моношарів Pb). Виявлене явище розглядається в зв’язку з мінімізацією енергії в ква- нтових ямах, які утворюються внаслідок ефекту квантової локалізації, та пояснюються в рамках моделю електронного росту. We report on Pb-islands growth on a surface of silicon. Using the scanning tunnelling microscopy, we show that, while in general the growth follows the Stranski—Krastanov scenario, the formation of Pb islands is accompanied by their lamination with a characteristic scale of two nanometers (7 monolayers of Pb). Such an effect manifests the energy minimum in quantum wells due to the quantum confinement, and it can be explained within the scope of the electronic-growth model. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2011, т. 9, № 2, сс. 333—341 © 2011 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 334 Д. А. ФОКИН, С. И. БОЖКО, V. DUBOST и др. Ключевые слова: нелокальная электростатика, структурный потенци- ал, потенциальный барьер, электронный рост нанообъектов. (Получено 19 октября 2010 г.) Исследование роста островковых пленок Pb выполнялись на Si(111) и на вицинальной поверхности Si. Для выполнения исследований роста островковых пленок Pb на вицинальных поверхностях Si была выбрана поверхность Si(557). Как было показано ранее [1, 2], эта по- верхность может содержать области с различной локальной кри- сталлографической ориентацией. Наиболее часто встречались в наших экспериментах области с локальными ориентациями (223), (7 7 10) и (557). В сообщении приведены экспериментальные данные, относящиеся к росту островковых пленок Pb на участке поверхности с локальной кристаллографической ориентацией (7 7 10). Напыление выполнялось с помощью источника с электронно- лучевым нагревом. Во время напыления давление в камере подго- товки образца поддерживалось на уровне 5⋅10 −10 мбар. Толщина напыленного слоя контролировалась либо с помощью кварцевого толщиномера, либо с помощью встроенного в источник измерителя потока. Скорость напыления Pb варьировалась в пределах от 0,5 до 2 монослоев (МС) в минуту. Температура подложки во время напы- ления составляла 150—300 К. Контроль качества подложек осу- ществлялся методами ДМЭ, ОЭС и СТМ. Эксперименты по росту Pb на поверхностях Si выполнялись на экспериментальном комплексе «M3» в Париже (INSP) [3]. Из представленных СТМ-изображений видно, что трехмерные (3D) островки Pb сформированы на поверхности смачивающего слоя (механизм роста типа Странски—Крастанова). Хорошо заметна эволюция островков: с течением времени островки становятся фа- сетированными, а мелкие островки поглощаются более крупными. Тот факт, что островки имеют вытянутую форму в направлении ре- бер моноатомных ступеней подложки, послужил аргументом в пользу выбора вицинальной поверхности кремния в качестве под- ложки для выполнения дальнейших экспериментов в силу того, что такие поверхности представляют собой упорядоченные массивы ступеней. На рисунке 1, а представлено СТМ-изображение участка поверхности Si(7 7 10), полученное после напыления ≅ 16 МС свин- ца при температуре подложки 300 К. Видно, что на поверхности присутствуют отдельные трехмерные островки, вытянутые в на- правлении, параллельном ребрам ступеней; также видна ступенча- тая структура подложки, покрытая смачивающим слоем. Из сече- ния, представленного на рис. 1, в, следует, что период расположе- ния ступеней на поверхности подложки после напыления Pb совпа- дает с периодом «чистой» вицинальной поверхности Si(7 7 10). ЭЛЕКТРОННЫЙ РОСТ НАНООБЪЕКТОВ Pb НА ПОВЕРХНОСТЯХ Si 335 СТМ-изображение смачивающего слоя представлено на рис. 1, б. Видно, что смачивающий слой является анизотропным и состоит из «полос», расположенных вдоль кристаллографического направле- ния [110] c периодом 5,7 нм, что соответствует 2 элементарным ячейкам поверхностной реконструкции Si(111) – 7×7. В то же вре- мя, корругации в направлении [557], перпендикулярном ребрам ступеней, обладают периодичностью 5,37 нм, идентичной измерен- ной на «чистой» вицинальной поверхности Si(7 7 10) [1, 2]. Средне- квадратичное отклонение z-координаты для такой структуры со- ставляет 0,04 нм, в то время как эта же величина для чистой поверх- ности Si(557) составляет 1,5 нм. Это означает, что после напыления поверхность становится более «гладкой». По-видимому, топография смачивающего слоя отображает декорирование поверхности Si(557) атомами Pb: в силу анизотропии диффузии и высокой подвижности атомов Pb при комнатной температуре, атомы Pb заполняют «внут- ренний» объем ступеней. Для точного определения положения ато- мов Pb в смачивающем слое представляется необходимым выполне- ние СТМ-экспериментов при низкой температуре. Однако можно утверждать, что структура смачивающего слоя Pb на вицинальной подложке сильно отличается от структуры смачивающего слоя Pb на сингулярной подложке Si(111), когда формируется сплошной аморфный смачивающий слой толщиной ≅ 1—3 МС [4—6]. Рис. 1. а – СТМ-изображение вицинальной поверхности Si(7 7 10) после напыления Pb; б – СТМ-изображения смачивающего слоя между ост- ровками; в—е – сечения СТМ-изображений вдоль линий а и б. [7 7 10] 9.1° 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 nm 0 5 10 15 20 25 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 nm 0 20 40 60 80 0 1 2 3 4 A pp ar en t h ei gh t, Å nm 0 10 20 30 40 50 0 1 2 3 4 5 A pp a re nt h ei gh t, Å nm à á â ä ã å ä å â ã Â û ñî òà , Å Â û ñî òà , Å íì íì íìíì 336 Д. А. ФОКИН, С. И. БОЖКО, V. DUBOST и др. Наличие ступеней на поверхности подложки влияет на рост ост- ровков свинца. Это выражается, например, в том, что островки имеют вытянутую вдоль ребер ступеней подложки форму. На сечении на рис. 1, г показано, что плоскость верхней поверхности островков по- вернута относительно плоскости Si(557) на 9,1°. А поскольку угол между плоскостями Si(111) и Si(7 7 10) составляет 10,02°, это означа- ет, что угол между плоскостью верхней поверхности островков свин- ца (Pb(111)) и плоскостью Si(111) составляет 1°. Этот результат согла- суется с работой [7], где подобные результаты были получены мето- дами ДМЭ. Для наглядности на рис. 1, a представлено изображение поверхности, полученное из СТМ-изображения, представленного на рис. 1, a, после вычитания плоскости, параллельной верхней поверх- ности островков. Видно, что островки Pb имеют слоистую структуру. На СТМ-изображении также хорошо видно, что верхняя грань ост- ровков имеет вид усеченного треугольника, что позволяет определить ее кристаллографическую ориентацию. Все островки можно условно разделить на две группы: у одной из них кристаллографическое направление [110] параллельно направлению [110] подложки, у вто- рой – антипараллельно, то есть островки первой группы развернуты на 180° вокруг оси Pb(111) относительно островков второй группы. Сечения, представленные на рис. 1—3, показывают, что в боль- шинстве случаев, толщина слоя в структуре островков составляет 2 нм (соответствует 7 монослоям свинца). Для выполнения статисти- Рис. 2. а – СТМ-изображение островковой пленки Pb на поверхности Si(7 7 10), полученное после вычитания плоскости, параллельной Pb(111); б – сечение вдоль линии б, пунктирная линия иллюстрирует положение плоскости Si(7 7 10); в – сечение вдоль линии в; г – гисто- грамма распределения высот по площади областей 1 и 2. -2 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 12 14 2 1 2 2 2 2 1.8 1 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 8 16 24 nm 0 20 40 60 80 0 4 8 12 A pp ar en t h ei gh t, nm nm 2 2 S i[7 7 10] Pb[111] Pb[113] à á â ã â á Â û ñî òà , Å Â û ñî òà , Å Ê îë è ÷ åñ òâ î îò ñ÷ åò îâ íì íì íì ЭЛЕКТРОННЫЙ РОСТ НАНООБЪЕКТОВ Pb НА ПОВЕРХНОСТЯХ Si 337 ческого анализа толщин слоев в каждой из прямоугольных областей, обозначенных на рис. 1, a цифрами 1 и 2, были построены гисто- граммы, которые приведены на рис. 2, 3 (верхняя гистограмма соот- ветствует области 1, нижняя – области 2). Данные гистограммы представляют собой распределение высот по площади выбранной об- ласти на СТМ-изображении поверхности. В каждой области, на ко- торой были построены гистограммы, находится только один остро- вок Pb. При построении гистограмм, положение верхней грани ниж- него слоя островка принималось за нулевую высоту, таким образом, чтобы значение высоты было одинаковым по всей поверхности одно- го слоя. Это означает, что положение пиков на гистограммах соответ- ствует высотам плоских поверхностей слоев островков (расстояние между пиками на гистограммах соответствует толщине одного слоя и с хорошей точностью составляет ≅ 2 нм). Подобные гистограммы рас- пределения высот по площади были построены для 12 различных участков нескольких СТМ-изображений. Итоговое распределение толщин слоев в слоистой структуре островков представлено в виде гистограммы на рис. 3, г. На гистограмме видно, что максимальной является вероятность обнаружить слой толщиной в 7 МС. Такую слоистую структуру островков можно объяснить в рамках модели электронного роста (ЭР) [8, 9], где рассматривается газ электронов проводимости, находящийся в двумерной квантовой яме, ширина которой равна толщине островка свинца. Для случая пленки Pb эти расчеты впервые были выполнены в работе [10]. Ширина ямы D в случае бесконечно глубокой ямы есть просто Na, где a – толщина одного моноатомного слоя (для свинца – 2,86 Å), а N – количество моноатомных слоев. Как показано в работе [10], зависимость поверхностной энергии от толщины ямы для слу- чая бесконечно глубокой ямы имеет синусоидальную форму вида sin(2 ) F s C k Na E B Nα + ϕ = + . На рисунке 4 представлена зависимость энергии электронного газа от ширины квантовой ямы. Е осциллирует в зависимости от толщины островка и при больших толщинах совпадает с энергией Ферми для объемного кристалла EF (для простоты принято EF = 0). На представленной осциллирующей зависимости E(d) отмечены точки, в которых значение E соответствует полной электронной энергии островков, состоящих из целого числа атомных слоев Pb. Видно, что при ширине квантовой ямы в 7 моноатомных слоев, зна- чение энергии двумерного электронного газа совпадает с локаль- ным минимумом. Таким образом, энергия электронной подсистемы островка Pb, не разбитого на слои, превосходит суммарную энергию электронных подсистем всех слоев, такого же по размеру слоистого островка. Это является причиной образования в ходе роста остров- 338 Д. А. ФОКИН, С. И. БОЖКО, V. DUBOST и др. ков 7 моноатомных слоев и дефектов между ними. Существует, однако, и другая возможная причина наличия слои- стой структуры у островков Pb на вицинальной поверхности Si. В начале роста островки начинают формироваться независимо на со- седних террасах Si(111) в виде нанонитей. При этом тройные ступени играют роль центров нуклеации. Достигнув толщины в 3 МС, ост- ровки начинают распространяться с одной террасы Si(111) на другую и в этот момент основным становится вопрос о несоответствии кри- сталлических решеток объемного Pb и Si. Во-первых, высота трех МС Pb(111) 0,858 нм меньше высоты ступеней Si 0,939 нм, во- вторых, в силу того, что период ступенированной структуры вици- нальной поверхности 5,39 нм не соответствует постоянной решетки Pb, кристаллические структуры островков, находящихся на сосед- них террасах расфазированы. Эти несоответствия могут приводить к накоплению энергии упругой деформации при дальнейшем росте, и, Рис. 3. a – СТМ-изображение 500×500 нм островковой пленки на поверх- ности Si(7 7 10), полученное после вычитания плоскости, параллельной плоскости Pb(111); б—д – сечения СТМ-изображений вдоль линий б—д; е – гистограмма распределения толщин слоев в островках. 0 20 40 60 80 0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 0 4 8 12 16 nm 0 20 40 60 80 0 4 8 12 16 0 20 40 60 80 100 0 4 8 12 16 A pp ar en t h ei gh t, nm nm 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 0 2 4 6 8 10 12 14 2 2 2 2 2 1 à á â ã ä å Òîëùèíà, íìíì íì íì íì Â û ñî òà , í ì Â û ñî òà , í ì Ê îë è ÷ åñ òâ î îò ñ÷ åò îâ Â û ñî òà , í ì Â û ñî òà , í ì á â ã ä ЭЛЕКТРОННЫЙ РОСТ НАНООБЪЕКТОВ Pb НА ПОВЕРХНОСТЯХ Si 339 в результате, к тому, что верхняя грань островков Pb наклонена на угол 1° относительно плоскости Si(111) (как это следует из экспери- ментальных и литературных данных), что приводит к компенсации несоответствия высот тройной ступени и 3 МС Pb. Более того, с ро- стом островка, выигрыш в энергии, связанный с электронным ро- стом растет пропорционально объему островка, в то время как выиг- рыш, обусловленный сбросом упругой энергии на структурных де- фектах, пропорционален линейным размерам островка. В этой свя- зи, по-видимому, особенности электронного роста являются домини- рующими при образовании слоистой структуры островков. В то же время, на сечениях, представленных на рис. 1—3, видно, что верхний слой слоистой структуры островков может и не касаться поверхности подложки (обведенная кружком область сечения рис. 3, д). В этом случае, мы имеем дело с гомоэпитаксиальным ростом слоя Pb на предыдущем слое Pb, и в этом случае морфология подложки не влия- ет на процесс роста. При этом, толщина последнего слоя составляет 7 монослоев, что также является аргументом в пользу модели ЭР. Для того чтобы мог быть реализован механизм роста, описывае- мый в рамках модели ЭР, необходимо, чтобы между слоями Pb были образованы границы. При этом эти границы, с одной стороны, не должны быть прозрачными для электронов проводимости. С другой стороны, выигрыш в энергии от разбиения островка на слои должен превышать энергию межслоевых границ. Одним из кандидатов на роль межслоевой границы представляется двойниковая граница. Предшествующие работы, посвященные структурным исследовани- Рис. 4. Зависимость энергии двумерного электронного газа от ширины квантовой ямы. ×èñëî ñëîåâ Pb Øèðèíà êâàíòîâîé ÿìû, Å Ý í åð ãè ÿ ý ë åê òð îí í îã î ãà çà 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 340 Д. А. ФОКИН, С. И. БОЖКО, V. DUBOST и др. ям наночастиц ГЦК-металлов [11—14], показали, что для таких ча- стиц характерны структуры, содержащие двойниковые границы. Двойниковые границы были обнаружены более чем в 90% случаев для наночастиц Pb. Причем, было обнаружено, что при комнатной температуре, наночастицы Pb могут содержать до 5 двойниковых границ, а время жизни конфигурации двойниковых границ зависит от размеров частицы. Так, например, частицы Pb размером 4 нм не- стабильны, их время жизни составляет 0,04 с. Было показано, что время жизни конфигурации двойниковых границ возрастает с ро- стом размеров частицы. Выполнялись оценки энергии двойниковых границ, и для двойниковой границы Pb при комнатной температуре она составляет примерно kBT на один атом поверхности. В то же вре- мя, исходя из работы [10], можно получить оценку для энергии дву- мерного электронного газа, находящегося в квантовой яме шириной 2 нм (7 МС). Она составляет 30 мэВ, что при комнатной температуре соответствует kBT. В случае слоистой структуры островков Pb поло- жение двойниковых границ может определяться наиболее энергети- чески выгодной толщиной слоя в 7 монослоев. И хотя двойниковые границы являются достаточно прозрачными для электронов прово- димости, есть все основания считать, что модель ЭР достаточно хо- рошо описывает формирование слоистой структуры островков Pb, которое наблюдалось в наших экспериментах. На основе полученных в ходе исследований результатов было по- казано, что рост островковых пленок Pb на вицинальной поверхно- сти Si(557) идет в соответствии с механизмом роста Странски— Крастанова: на первом этапе происходит формирование смачиваю- щего слоя, декорирующего поверхность подложки, в силу чего про- исходит «сглаживание» ее рельефа. После этого происходит форми- рование отдельных трехмерных островков, разбитых на слои толщи- ной ≅ 2 нм, что соответствует ≅ 7 МС Pb. Роль границ между слоями, по-видимому, выполняют двойниковые границы. Образование такой слоистой структуры хорошо объясняется с позиций модели ЭР. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. A. N. Chaika, D. A. Fokin, S. I. Bozhko, A. M. Ionov, F. Debontridder, V. Dubost, T. Cren, and D. Roditchev, J. Appl. Phys., 105: 034304 (2009). 2. A. N. Chaika, D. A. Fokin, S. I. Bozhko, A. M. Ionov, F. Debontridder, T. Cren, and D. Roditchev, Surf. Sci., 603: 752 (2009). 3. T. Cren, F. Debontridder, D. Fokin, V. Dubost, and D. Roditchev, New STM Facility in Paris : Ultra-Low Temperature, High Magnetic Fields, Ultra-High Vacuum STM/STS with In-Situ Growth and Surface Characterization. Cry- oconference 2008 (8—13 September, 2008, Miraflores de la Sierra, Madrid). 4. H. H. Weitering, D. R. Heslinga, and T. Hibma, Phys. Rev. B, 45: 5991 (1992). 5. M. Hupalo, S. Kremmer, V. Yeh, L. Berbil-Bautista, E. Abram, and M. C. Tringides, Surf. Sci., 493: 526 (2001). ЭЛЕКТРОННЫЙ РОСТ НАНООБЪЕКТОВ Pb НА ПОВЕРХНОСТЯХ Si 341 6. I. B. Altfeder, K. A. Matveev, and D. M. Chen, Phys. Rev. Lett., 78: 2815 (1997). 7. E. Hoque, A. Petkova, and M. Henzler, Surf. Sci., 515: 312 (2002). 8. Zh. Zhang, Q. Niu, and Ch.-K. Shih, Phys. Rev. Lett., 80: 5381 (1998). 9. W. B. Su, S. H. Chang, W. B. Jian, C. S. Chang, L. J. Chen, and T. T. Tsong, Phys. Rev. Lett., 86: 5116 (2001). 10. P. Czoschke, H. Hong, L. Basile, and T.-C. Chiang, Phys. Rev. B, 72: 075402 (2005). 11. T. Ben-David, Y. Lereah, G. Deutscher et al., Phys. Rev. Lett., 78: 2585 (1997). 12. S. Ino, J. Phys. Soc. Jpn., 21: 346 (1966). 13. J. G. Allpress and J. V. Sanders, Surf. Sci., 7: 1 (1967). 14. K. Kimoto and I. Nishida, J. Phys. Soc. Jpn., 22: 940 (1967).

Электронный рост нанообъектов Pb на поверхностях Si

Institution

Ähnliche Einträge