Univerzita Karlova,
Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra elektroniky a vakuové techniky
Skupina tenkých vrstev
- Vedecká práce ve skupine, výzkumné projekty
- Nasi studenti
- Technika rastrovací tunelové mikroskopie
- Experimentální metody a zarízení laboratorí
|
|
 |
Galerie STM in-vivo
Adsorpce a pohyblivost atomu Ag
na povrchu Si(111)7x7 (AVI, 1,9 MB)
 |
|
Povrch monokrystalu kremíku - roviny (111)
s rekonstrukcí 7x7 je tvoren velkými (2,7 nm) trojúhelníkovými pulcelami
dvou ruzných typu, obsahujícími 6 atomu Si. Sousedící pulcely jsou
ruzné - atomy Ag se v pulcelách jednoho typu zdrzují déle. Atomy
Ag jsou vázány v ruzných pozicích na povrchu Si, pri pokojové a vyssích
teplotách se mezi adsorpcními pozicemi v jedné pulcele mohou velmi
rychle premistovat. Pro prekonání bariéry mezi pulcelami je potreba
vetsí energie a preskoky mezi pulcelami jsou méne casté. Energii
potrebnou pro preskoky mezi adsorpcními pozicemi poskytují atomum
Ag tepelné kmity kremíkových atomu podlozky. Výsledný náhodný pohyb
stríbrných atomu po povrchu je mozno povazovat za "brownovský".
Vzhledem k malé rychlosti snímajícího hrotu STM vuci pohybu atomu
Ag zachyceného v pulcele se jeho prítomnost projeví zesvetlením pulcely
- jsou zvýrazneny zejména 3 rohové atomy Si. Sekvence obrázku STM
zobrazuje preskoky atomu Ag pri teplote povrchu Si 310 K, casový
odstup mezi snímky sekvence je 1 min, celková doba záznamu 170 min.
Na záznamu je videt vznik a rozpad dimeru (dvojice atomu Ag v pulcele).
Analýza sekvencí nasnímaných pri ruzných teplotách umoznuje stanovit
mikroskopické parametry preskoku mezi pulcelami. |
Pocátecních fáze heteroepitaxního
rustu Ag na Si(111)7x7 (WMV, 2,4 MB)
 |
|
Sekvence obrázku z STM získaná behem depozice
stríbra na povrch kremíku pri pokojové teplote. Tento typ experimentu
klade velké nároky na ostrost hrotu STM, aby byl jeho stínící efekt
behem naparování "pod hrot" na zobrazované cásti povrchu
co nejmensí. Snímky ukazují, ze jednotlivé atomy Ag setrvají v trojuhelníkových
pulcelách, kam dopadly, az do chvíle, kdy se v sousední pulcele neobjeví
dimer ci klastr obsahující více nez 2 atomy Ag. Prítomnost takového
útvaru znacne ovlivní pohyblivost jednotlivých atomu Ag na povrchu
a rezim rustu vrstvy se dramaticky zmení. Sekvence oblasti 36 nm
x 36 nm snímaná rychlostí 1 záber za minutu ukazuje rust vrstvy behem
cca 120 minut pri naparovací rychlosti 3x10-5 monovrstvy za sec. |
Heteroepitaxní rust Ag na povrchu Si(100)2x1 (AVI, 12,2 MB)
 |
|
Povrch monokrystalu kremíku - rovin (100)
s rekonstrukcí 2x1 je tvoren radami kremíkových dimeru, které se
zobrazují jako svetlé prouzky. Povrchové cásti na sebe "naskládaných" rovin
- atomární terasy - se vyznacují strídáním orientace dimerových rad.
Tato orientace je vuci sousedícím terasám kolmá. Orientace povrchu
ovlivnuje tvar dvourozmerných ostruvku Ag, tvorených jinak usporádanými
dimerovými rádky, které rostou kolmo na rádky dimeru Si. Sekvence
snímku oblasti 80 nm x 80 nm získaná behem depozice pri pokojové
teplote ukazuje velkou povrchovou pohyblivost jednotlivých volných
atomu Ag (za daných podmínek je nelze v STM zaznamenat) i samotných
ostruvku. Snímáno rychlostí 110 s/snímek. Dimerové rádky povrchové
rekonstrukce tvorí prirozený rastr s periodou cca 0,8 nm. |
|