應變和電場對硅表面的吸附能及結構的影響.pdf

1、在表面科學領域中，外延生長是一種極為重要的生長方式，具有廣泛的應用背景。由于表面活化劑可以誘導層狀生長，在論文的第一部分我們的研究將集中在這方面。異質生長涉及至少兩種材料，它們的晶格常數往往并不一致，這將會在外延薄膜中產生應力。施加外部應力也可以使外延薄膜的再構形式發(fā)生轉變。第三章中我們用基于Chadi模型和緊束縛格林函數的方法計算表面應力，發(fā)現Sb/Si(001)表面的缺陷是表面應力的各向異性太大而引起的。在第四章中我們采用了第一性原

2、理的計算，進一步證實了這些結果，并發(fā)現Sb和Bi在Si(001)表面的(2×n)再構同樣是需要釋放表面應力所引發(fā)的，而且這種(2×n)再構還能引起表面應力各向異性的反轉。實驗上發(fā)現，這種(2×n)再構是通過空位線(vacancylines)的形成而出現的。在論文的剩余部分中我們將集中研究這種電場對表面吸附原子的影響?；诘谝恍栽碛嬎悖覀儼l(fā)現Ag原子在Si(111)面上的吸附能可以被外電場調制(第五章)。銀原子在Si(111)面上的吸

3、附和擴散對外電場非常敏感。隨著外加電場的不斷增強，Ag原子的穩(wěn)定吸附位置會從無電場時的fcc位到最終的top位，Ag原子在Si(111)面上的擴散也被加強和減弱，取決于施加的電場強度。在第六章，我們發(fā)現，STM實驗觀察到的清潔Si(001)表面的對稱dimer并不是由于外電場而引起的。我們也發(fā)現，Si和Ge在Si(001)表面的生長類似地也可以由外加電場調制，穩(wěn)定的吸附位置仍然是電場敏感的。對Ag/Si(111)得出的結論可以用來解釋S