Department of Surface Physics
Института Автоматики и Процессов Управления
ДВО РАН,
г. Владивосток
Проект: Исследование фазовых переходов в системах пониженной размерности, образованных адсорбатами на поверхности кремния и германия.
Руководитель
проекта:
Саранин Александр Александрович
Номер проекта - грант РФФИ 06-022-96018.
Исследованы фазовые превращения в атомных цепочках таллия (Tl) на монокристаллических поверхностях Si(100) и Ge(100). Установлено, что хотя при комнатной температуре на обеих поверхностях формируется один и тот же тип поверхностной структуры, представляющий собой массив параллельных атомных цепочек таллия, охлаждение до низких температур приводит к формированию в них совершенно других суперструктур. В случае системы Tl/Si(100) при низких температурах в атомных цепочках Tl развиваются длиннопериодические поперечные модуляции с антисимметричным упорядочением между соседними цепочками, при этом структура вехнего слоя атомов подложки Si(100) сохраняется. В случае системы Tl/Ge(100) при низких температурах формируется сложная структура с периодом c(12x14), которая, по-видимому, обусловлена переключением димеров в верхнем слое подложки Ge(100).
Проект: Исследование механизмов фазовых переходов в низкоразмерных системах, образованных атомами адсорбатов на монокристаллических поверхностях кремния и германия
Руководитель
проекта:
Саранин Александр Александрович
Номер проекта - грант РФФИ 07-02-00650
Изучение природы фазовых переходов в системах пониженной размерности является в настоящее время одним из наиболее передовых направлений современной физики твердого тела. Субмонослойные пленки адсорбатов на поверхности полупроводниковых монокристаллов, сформированных в условиях сверхвысокого вакуума, представляют собой очень удобный объект для Экспериментального исследования динамического поведения низкоразмерных систем с помощью сканирующей туннельной микроскопии. В таких исследованиях структура и состав системы, а также структурные превращения в ней контролируются на атомарном уровне. В настоящем проекте определены механизмы фазовых превращений в ряде поверхностных фаз, образованных атомами адсорбатов на монокристаллических поверхностях кремния и германия. В частности, исследованы фазовые превращения в псевдоморфном моноатомном слое In на поверхности Si(111), квазиодномерных атомных цепочках Tl на поверхности Ge(100), в доменной структуре системы Au/Si(111).
Проект:
Формирование упорядоченных наноструктур на поверхности
кремния
Руководитель
проекта:
Саранин Александр Александрович
Номер проекта:
грант
РФФИ 05-016-90571
Исследовалась возможность модификации массива нанокластеров In/Si(100)4x3 адсорбцией Pb. Получены следующие основные результаты:
- Кластеры, модифицированные адсорбцией Pb, обнаруживают на СТМ изображениях специфическую зависимость от приложенного напряжения смещения. Эта зависимость качественно отличается от случаев, наблюдаемых как для нормальных кластеров Si7In6, так и для "легированных In" кластеров Si6In8.
- При достижении насыщения практически все кластеры (до ~95%) становятся Pb-модифицированными (максимальная доля "легированных In" кластеров Si6In8 ограничена ~40%).
- В соответствии с данными СТС, Pb-модифицированные кластеры обнаруживают полупроводниковые свойства, при этом ширина запрещенной зоны таких кластеров больше, чем у исходных кластеров.
2. Проведены детальные исследования процессов формирования и структурных свойств поверхностных магических кластеров в системе Cu/Si(111)7x7. Было обнаружено, что осаждение Cu при комнатной температуре на поверхность Si(111)7x7 приводит к формированию массивов магических кластеров. Был получен набор СТМ изображений высокого разрешения магических кластеров Cu/Si(111)7x7 как функции приложенного напряжения. Такой набор дает основу для определения атомной структуры кластера методом вычислений ab initio..
Горошко Дмитрий Львович, Грант Президента: МК- 4329.2007.2
Проект: Комплексное исследование тонких пленок железа на кремнии: формирование, магнитные и транспортные свойства.
Проведены эксперименты по формированию гетероструктур на основе островков дисилицида железа с последующим заращиванием их кремнием. Были определены оптимальная температура заращивания и толщина закрывающего слоя. Выполнены исследования сформированных гетероструктур и определена кристаллическая структура заращенных нанокристаллитов. Предложена модель роста кремния поверх подложки Si(100) с наноразмерными островками дисилицида железа, учитывающая баланс между диффузионной подвижностью осажденных атомов Si и коалисценцией островков при различных температурах подложки. Показано, что в области собственной проводимости рассеяние носителей в образце с островками дисилицидов железа в основном происходит на точечных дефектах на поверхности кремния.
Методами in-situ Холловских измерений, атомно-силовой микроскопии и измерением магнитооптического эффекта Керра были выполнены эксперименты по определению особенностей формирования пленок железа на поверхностях кремния (100) и (111), а так же выяснении взаимосвязи между электрическими, магнитными свойствами этих пленок до толщины 3,5 нм.
Горошко Дмитрий Львович
Проект: Формирование и свойства тонких ферромагнитных пленок железа на кремнии
Номер проекта - грант РФФИ-ДВО 06-02-96003:
Выполнены исследования с целью получения островков силицида железа на поверхности Si(100)2x1 с высокой плотностью. Для этого была выбрана порция железа 0.4 нм, скорость осаждения железа 0.2 нм/мин и температура подложки 475 град C. Было изучено формирование методом молекуляро-лучевой эпитаксии слоя кремния поверх островков силицида железа, выращенных на поверхности Si(100)2x1. По данным дифракции медленных электронов и атомно-силовой микроскопии (АСМ) установлено, что лучшее кристаллическое качество и минимальная шероховатость наблюдались при температуре роста кремния 700 град С. Показано, что толщины кремния равной 0.1 мкм достаточно для полного встраивания нанокристаллитов дисилицида железа в кремний при использованной скорости осаждения кремния. Кристаллическая структура объёмного кремния и встроенных нанокристаллитов силицидов железа была изучена методом просвечивающей микроскопии с высоким разрешением. Эпитаксиальная кремниевая пленка наблюдалась в виде сплошного монокристаллического слоя без линейных дефектов между нанокристаллитами и на границах нанокристаллит – кремний. Обнаружены два типа кристаллитов: малые (5 – 6 нм) и большие (30 – 50 нм). Малые кристаллиты характеризуются структурой beta-FeSi2 с разными эпитаксиальными ориентациями относительно решетки кремния, а большие – структурой gamma-FeSi2. Выполнена модернизация установки для измерения магнитооптического эффекта Керра с целью регистрации намагниченности пленок железа, перпендикулярной поверхности образца.