GaP(-1-1-1)-1×1表面的Ga3d化学位移

单色的 Hellα(hv=40.8eV)光电子发射测量发现:在IBA的 GaP(III)-1×1表面上,最外层Ga原子的3d能级结合能比体内减小0.75±0.05eV.解释为表面原子的极化程度低于体内.     

H_2O在Si(100)-(2×1)表面上的吸附和氧化

利用AES以及HeI(21.2eV)和同步辐射(138.5eV)光电子谱研究了H_2O在Si(100)-(2 ×1)表面上的室温吸附、高温退火效应以及开始氧化的过程.AES的测量结果表明,H_2O在这种表面上的粘附系数很大,在350K下,当曝汽量约为2L时就达到饱和,其覆盖率θ=1/2.价带区域的光电子谱出现三个由于H_2O吸附而引起的特征峰,低于价带顶分别为6.2、7.2和11.5eV.350K下的 H_2O吸附导致Si 2p能级的结合能增加0.8±0.1eV,相当于一个Si原子同一个氧原子键合的情况.在 640K下退火后,出现Si 2p的第二个化学位移峰,其位置比体内Si 2p 峰约低 1.8eV,表明这时的 H_2O已经完全离解,一部分Si原子同两个氧原子键合(可能是桥键方式). 在 870K下退火,得到Si 2p的四个化学位移峰,说明氧已经贯穿进Si的体内,形成SiO_x(x=1、2、3和4).当退火温度进一步提高到T(?)970K时,恢复Si的清洁表面,表明氧被完全脱附.     

氧在GaP(-1-1-1)表面上的吸附特性

利用单色的HeII(40.8eV)光电子谱研究了氧在GaP(111)表面上的化学吸附特征.实验表明,在室温下被吸附的氧存在两种形态:α氧和β氧。α氧在价带中的两个光电子峰分别低于价带顶6.0和10.0eV; β氧在价带顶下5.2eV处有一个主峰和在8—9eV处有一个肩峰,它对应于离解态的氧与表面原子的键合.β氧引起Ga3d能级的化学位移为0.8±0.1eV,而α氧不引起位移.在～250℃下退火,大部分的α氧脱附,并有小部分转变为β氧,后者在～550℃时脱附.所有这些结果都与氧在GaAs表面上的吸附特性类似.     

低能入射Si与Si(001)2×1重构表面相互作用过程的分子动力学模拟

利用Tersoff势函数,对300K时初始入射动能为0.03eV的单个Si原子从6个不同位置轰击Si(001)2×1重构表面的动力学过程进行了模拟.分析了入射Si原子的动能变化、势能变化以及其运动轨迹.结果表明:入射原子与表面原子相互作用几个皮秒后即可进入稳定位置,其与基底原子的结合能最大可以达到2.99eV;从位置1,2,3,4入射的原子不能使基底表面的二聚体键断开,而从位置5和位置6入射时,表面二聚体键的断开在入射原子与基底表面原子发生相互作用几十飞秒后即可完成.     

低能入射Si与Si(001)2×1重构表面相互作用过程的分子动力学模拟

利用Tersoff势函数,对300K时初始入射动能为0.03eV的单个Si原子从6个不同位置轰击Si(001)2×1重构表面的动力学过程进行了模拟.分析了入射Si原子的动能变化、势能变化以及其运动轨迹.结果表明:入射原子与表面原子相互作用几个皮秒后即可进入稳定位置,其与基底原子的结合能最大可以达到2.99eV;从位置1,2,3,4入射的原子不能使基底表面的二聚体键断开,而从位置5和位置6入射时,表面二聚体键的断开在入射原子与基底表面原子发生相互作用几十飞秒后即可完成.     

Si(001)-(2×1)的金属性表面态

利用角分辨紫外光电子谱仪,首次发现在 Si(001)-(2×1)面上存在着金属性表面态,该态位于能量为～0.1eV(E_F以下)Γ对称点附近,而且存在范围很窄.在(001)的邻面上未发现这种态.我们认为Si(001)面的金属性表面态可能来自表面部分的对称双聚键.     

Si(111)-(3~(1/2)×3~(1/2))R30°-Ga表面原子结构

利用自动张量低能电子衍射 (ATL EED)定量地研究 Si(111) - (3× 3) R30°- Ga重构表面的原子结构 .证实了 Ga原子吸附在 T4位即第二层 Si原子所对的空位上 ,同时给出了表面最顶层 7个原子层的详细坐标 .可靠性因子 RVHT=0 .143表明理论计算和实验符合得非常好 .     

氧在GaP(■■■)表面上的吸附特性

利用单色的HeII(40.8eV)光电子谱研究了氧在GaP(111)表面上的化学吸附特征.实验表明,在室温下被吸附的氧存在两种形态:α氧和β氧。α氧在价带中的两个光电子峰分别低于价带顶6.0和10.0eV; β氧在价带顶下5.2eV处有一个主峰和在8—9eV处有一个肩峰,它对应于离解态的氧与表面原子的键合.β氧引起Ga3d能级的化学位移为0.8±0.1eV,而α氧不引起位移.在～250℃下退火,大部分的α氧脱附,并有小部分转变为β氧,后者在～550℃时脱附.所有这些结果都与氧在GaAs表面上的吸附特性类似.     

Analysis of PTCDA/ITO Surface and Interface Using X-ray Photoelectron Spectroscopy and Atomic Force Microscopy

利用X射线光电子能谱(XPS)对苝四甲酸二酐[3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)]/铟锡氧化物(ITO)表面和界面进行了研究.用原子力显微镜(AFM)对PTCDA/ITO样品的表面形貌进行了分析.XPS表明,在原始表面的C1s精细谱存在两个主谱峰和一个伴峰,主谱峰分别由结合能为284.6eV的苝环中的C原子和结合能为288.7eV的酸酐基团中的C原子激发;而结合能为290.4eV的伴峰的存在,说明发生了来源于ITO膜中的氧对C原子的氧化现象.O原子在C=O键和C-O-C键的结合能分别为531.5和533.4eV.在界面处,C1s谱中较高结合能峰消失,且峰值向低结合能方向发生0.2eV的化学位移;O1s谱向低结合能方向发生1.5eV的化学位移.由此可以推断,在界面处PTCDA与ITO的结合是PTCDA中的苝环与ITO中的In空位的结合.AFM的结果显示,PTCDA薄膜为岛状结构,岛的直径约为100～300nm,表面起伏约为14nm.相邻两层PTC-DA分子由于存在离域大π键而交叠和PTCDA分子中的苝环与ITO的In空位的紧密结合是最终导致PTCDA岛状结构形成的原因.     

PTCDA/ITO表面和界面的AFM和XPS分析

利用X射线光电子能谱(XPS)对苝四甲酸二酐[3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)]/铟锡氧化物(ITO)表面和界面进行了研究.用原子力显微镜(AFM)对PTCDA/ITO样品的表面形貌进行了分析.XPS表明,在原始表面的C1s精细谱存在两个主谱峰和一个伴峰,主谱峰分别由结合能为284.6eV的苝环中的C原子和结合能为288.7eV的酸酐基团中的C原子激发;而结合能为290.4eV的伴峰的存在,说明发生了来源于ITO膜中的氧对C原子的氧化现象.O原子在C=O键和C-O-C键的结合能分别为531.5和533.4eV.在界面处,C1s谱中较高结合能峰消失,且峰值向低结合能方向发生0.2eV的化学位移;O1s谱向低结合能方向发生1.5eV的化学位移.由此可以推断,在界面处PTCDA与ITO的结合是PTCDA中的苝环与ITO中的In空位的结合.AFM的结果显示,PTCDA薄膜为岛状结构,岛的直径约为100～300nm,表面起伏约为14nm.相邻两层PTC-DA分子由于存在离域大π键而交叠和PTCDA分子中的苝环与ITO的In空位的紧密结合是最终导致PTCDA岛状结构形成的原因.     

闪锌矿GaN(001)表面的电子结构

采用混合基表示的第一原理赝势方法 ,计算了闪锌矿结构的 Ga N(0 0 1) (1× 1)干净表面的电子结构 .分析了得到的各原子分态密度、面电荷密度分布以及表面能带结构等性质 ,比较了 Ga N(0 0 1)的 Ga端表面和 N端表面两种情况 .结果显示 ,闪锌矿 Ga N(0 0 1)的 Ga端表面比 N端表面更稳定 ,这两种 (1× 1)表面都是金属特性 .此外 ,还讨论了次表面层原子的性质     

低能入射Si与Si（001）2×1重构表面相互作用过程的分子动力学模拟

利用Tersoff势函数，对300K时初始入射动能为0．03eV的单个si原子从6个不同位置轰击Si（001）2×1重构表面的动力学过程进行了模拟．分析了入射si原子的动能变化、势能变化以及其运动轨迹．结果表明：入射原子与表面原子相互作用几个皮秒后即可进入稳定位置，其与基底原子的结合能最大可以达到2．99eV；从位置1，2，3，4入射的原子不能使基底表面的二聚体键断开，而从位置5和位置6入射时，表面二聚体键的断开在入射原子与基底表面原子发生相互作用几十飞秒后即可完成．     

P型氮化镓表面的X射线光电子能谱研究

文章研究了P型氮化镓材料表面自然氧化,故意氧化以及盐酸处理等三种不同情况下的X射线光电子能谱(XPS) 。结果发现800℃下在空气中故意氧化6min后, P型氮化镓材 料表面的镓(Ga2p3 /2)峰出现较大移动,向高能端移动了0. 88eV (与盐酸处理的样品相比) ,O1 s峰向低能方向移动了0. 9eV,且镓氮原子含量比最大;在空气中自然氧化和盐酸处理的两个样品峰的移动很小,各个峰的移动大约在0. 1eV左右,但是用盐酸处理后的样品的含氧量有所下降,且盐酸处理的样品的镓氮原子含量比最小,镓氮的原子含量比小有利于形成镓空位,而镓空位是受主,这样镓氮原子含量比越小越有利于形成P型氮化镓欧姆接触。     

Pt、Ir表面重构的研究

本文用具有原子分辨率的场离子显微镜(FIM)配合脉冲宽度为5ns的氮分子激光加热技术对Pt、Ir表面重构进行研究。图1给出典型的Pt(110)面从(1×1)到(1×2)表面重构的元过程,可以看到这是原子沿通道(沿[110]方向)和跨通道(沿[001]方向)跃迁造成的。单个原子扩散很少遇到。因表面重构发生的温度很低,400k,似乎和质量扩散数据不吻合。实验常观察到在激光加热后整个原子列同时跃迁,如图2所示。设想(1×1)到(1×2)的转变与孤立波(Saloton wave)的传播有关并非单原子扩散引起的。在Ir(110),(131)及Pt(131)面也观察到从(1×1)到(1×2)的转变,仅转变温度各不     

Si(111)3~(1/2)×3~(1/2)R30°-Ag表面结构的运动学低能电子衍射及数据平均方法的研究

本文用运动学低能电子衍射(KLEED)及数据平均方法(CMTA)对Si(111)3~(1/2)× 3~(1/2)R30°-Ag表面结构进行了研究,经过彻底的优化,我们得到了和实验最相符合的模型。该表面最上层由Ag原子组成,它们排成“链式的蜂窝状三聚体”(honeycomb-chained-trimer)结构,在它们以下0.79A处是每个表面原胞中有三个Si原子的Si层,接下来的是形变很大的体状的Si双层。我们的分析还表明该表面存在深弛豫,这是该表面一个尚未被报道的重要特征。     

无定形锗硅合金的光电特性

用射频溅射方法制备了无定形锗硅合金 a-Si_(1-x)Ge_x: H膜的光学带隙随x值的增加而单调下降.用最小二乘法将光学带隙数据作线性拟合得到E_g(eV)=1.79-0.98x.当膜中锗的原子百分比从0增加到66％时,合金膜室温暗电导率从10~(-10)Q~(-1)cm~(-1)单调上升到10~(-4)Q~(-1)·cm~(-1);电导激活能却从0.84eV单调下降到0.40eV. 用XPS 谱测量合金组分证明锗的溅射速率是硅的1.5倍.测量了光子能量为1.2eV时的吸收系数,结果表明,a-Si(1-x)Ge_x:H比a-Si:H有较多的悬挂键.这些悬挂键在较高氢分压下可部分被饱和.     

Ag3PO4(111)清洁面的原子弛豫对其体系能量及电子结构的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理GGA+U方法,研究了Ag3PO4(111)面的原子弛豫对其体系能量及电子结构的影响.发现Ag3PO4(111)面原子弛豫后,表面两个三配位的Ag原子均向里移动超过0.06 nm,而表面次层的O原子则均向外移动0.004 nm,导致弛豫后暴露在最表面的是O原子.而且弛豫使表面原子的核外电荷向表面内部发生了一定程度转移,表面键的杂化作用使共价左右增强,表面键长缩短.计算出的能带结构和态密度显示出原子弛豫窄化了价带宽度0.15 eV,增加了带隙宽度0.26 eV.同时未弛豫结构中存在于价带顶和导带底的两个表面峰在弛豫后完全消失,弛豫使Ag3PO4表面从金属特征向半导体特征转变.     

Si(100)2×1面上钾原子间相互作用和吸附表面结构

本文用原子集团模型和 ASED-MO方法,计算了K在Si(100)2 ×1面上不同吸附位置上的结合能和K-K相互作用能,从不同吸附结构下吸附能的计算结果,讨论了饱和覆盖度下的表面结构问题,支持了由两种类型的吸附K原子键组成的双层结构模型.     

溴化亚铜脉冲激光等离子体机理研究

实验结果表明:1.在最佳工作条件下,电子温度高于激光上能级的滞留时间最长,为Δt≈80ns,峰值电子温度T_e~m=4.9eV。激光脉冲出现时,T_e=4.5eV,N_e=4×10~(13)cm~(-3),在T_e=2.5eV、O_e=1×10~(14)cm~(-3)处,激光消失,其FWHM～25ns。     

硅中离子注入层退火后残留深能级缺陷的DLTS研究

本文将DLTS测试技术用于低剂量B~+注入MOS结构,并给出了计算方法.对通过920(?)SiO_2膜、注入剂量为5×10~(11)B~+ cm~(-2),经480℃、15分钟热处理的样品测到了E_T-E_V=0.19eV,E_T-E_V=0.26eV和E_T-E_V=0.33eV三个深能级;对于1×10~(12)B~+ cm~(-2)注入,经常规热退火(950℃、30分钟)和红外瞬态退火(辐照源温1150℃,40秒)后分别测到了深能级E_T-E_V=0.24eV和E_T-E_V=0.29eV;对引入这些深能级的残留缺陷进行了讨论.