lewy róg Logo Instytutu Fizyki UMCS niemożliwe możliwym! Logo Instytutu Fizyki UMCS prawy róg

Strona główna » Aktualności

Konwersatorium Instytutu Fizyki


KONWERSATORIUM INSTYTUTU FIZYKI UMCS

25.06.2009 r., godz. 1115, Aula IF im. St. Ziemeckiego

Dr Mariusz Krawiec
(Instytut Fizyki UMCS)

"Monoatomowe łańcuchy na powierzchniach Si: eksperyment a teoria"

       
    

     W ostatnich latach obserwuje się ciągły wzrost zainteresowania niskowymiarowymi strukturami metalicznymi wytwarzanymi na powierzchniach półprzewodnikowych. Związane to jest z jednej strony z potencjalnymi zastosowaniami w nanoelektronice (miniaturyzacja urządzeń), a z drugiej ze względami czysto naukowymi (nowe egzotyczne zjawiska i procesy charakterystyczne dla układów o zredukowanej wymiarowości). Szczególnie atrakcyjnym kierunkiem wytwarzania takich układów wydaje się być metoda samoorganizacji atomów w uporządkowane tablice metalicznych monoatomowych łańcuchów na wicynalnych (schodkowych) powierzchniach krzemu. Ucinając powierzchnię (111) krzemu pod odpowiednim kątem, można uzyskać powierzchnie wicynalne o różnych szerokościach tarasów. Jednak takie powierzchnie Si nie są zbyt dobrze uporządkowane. Dopiero po nałożeniu niewielkiej ilości złota otrzymuje się perfekcyjne uporządkowanie na bardzo dużych obszarach. Na tak przygotowanych powierzchniach można następnie naparować odpowiednie ilości innych pierwiastków w celu wytworzenia interesujących nas nanostruktur.
     W referacie przedstawione zostaną wyniki badań eksperymentalnych i teoretycznych własności strukturalnych i elektronowych wybranych powierzchni Si. W szczególności omówiona zostanie powierzchnia Si(335)-Au, charakteryzująca się szerokością tarasów 1.2 nm i obecnością pojedynczego łańcucha atomów Au na każdym z tarasów. Właśnie te łańcuchy Au odpowiedzialne są za metaliczność powierzchni Si(335). Kolejnym przykładem jest powierzchnia o trochę szerszych tarasach (1.9 nm) i również pojedynczych łańcuchach Au, mianowicie powierzchnia Si(557). Ta powierzchnia charakteryzuje się dwoma pasmami elektronowymi przecinającymi poziom Fermiego, a w niskich temperaturach przechodzi ona w stan izolatora. Ostatnim przykładem jest płaska powierzchnia Si(111) z rekonstrukcją 5x2 złota, która charakteryzuje się podwójnymi łańcuchami Au i obecnością adatomów Si, których koncentracja steruje własnościami elektronowymi powierzchni. Zaprezentowane zostaną również wyniki badań dotyczące pokrycia wymienionych powierzchni atomami innych pierwiastków, takich jak ołów i ind, które w znacznym stopniu modyfikują własności topograficzne i elektronowe powierzchni wyjściowych. Wykorzystany w tym celu szeroki wachlarz technik doświadczalnych takich, jak: dyfrakcja wysokoenergetycznych elektronów (RHEED), skaningowa mikroskopia tunelowa (STM), czy fotoemisja z rozdzielczością kątową (ARPES) jak również obliczenia teoretyczne w ramach teorii funkcjonału gęstości (DFT) dostarczają pełnego obrazu własności badanych nanostruktur.







_____________________


        Uprzejmie zapraszam wszystkich pracowników, doktorantów i studentów Instytutu Fizyki.
                                                                                                 Zbigniew Korczak