Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 25 26 27 28 29 30 31... 140 141 142
|
|
|
|
Рнс. 2-6. Поверхностная структура Qe (111)—12. Пунктиром ограничена базовая ячейка. дается также структура Ge (111)—8 (рис. 2-5), для которой характерна частичная перестройка поверхности. На рис. 2-5 стрелками показаны смещения атомов второго слоя по направлению к выступающим атомам первого слоя с оборванной связью. Структура Ge (111)—8 может быть создана путем длительного отжига при 200°С. Структура Ge (111) — _12, создаваемая из Ge (111) — 1X1^3 или Ge (111)—8 путем длительного отжига при 300°С, трактуется как образование на поверхности искаженных бензолоподобных колец (рис. 2-6), в которых поверхностные атомы Ge связаны друг с другом двойной связью, а атомы нижележащего слоя — одинарной. Искаженные бензольные кольца окружают вакансии [17]. Аналогичные структуры наблюдаются для кремния: при 700°С Si (111)—7, при 625°С Si (111)—5. Структура Si (111)—7 истолковывается также как искаженные бензолоподобные поверхностные кольца. Рассмотренные выше различные структуры могут быть объяснены исходя из представлений об искаженной поверхности, одна часть атомов которой приподнята над поверхностью, а другая часть смещена внутрь. При этом возможно попарное либо упорядоченное объединение некоторых поверхностных атомов друг с другом и с атомами второго слоя [1, 3]. Приподымание атомов над поверхностью связывается с изменением их валентного состояния. Прямая информация о состоянии разорванных связей на поверхности получается при изучении поверхности методами спектроскопии и радиоспектроскопии. Особенностью применения этих методов к изучению поверхности является сильно диспергированное состояние вещества с высоким отношением поверхностной доли вещества к объемной по сравнению с ^"кроскопическим монокристаллом, для которого эта доля ничтожна, ^десь уместно заметить, что прн высокой степени дисперсности (дяя частиц размером менее 1 мкм) возможно специфическое изменение характера связи, we свойственное поверхности макрокристаллов. Изучение спектров ЭПР раздробленных в высоком вакууме (около Ю-7 Па) монокристаллов не обнаруживает высокой концентрации радикалов, связанных с разорванными связями [4]. Аналогичный результат был получен для алмаза и германия ге-типа. \ Концентрация свободных радикалов на поверхности диспергированного германия п-типа около 1 % от числа поверхностных атомов. Отсутствие высокой химической активности поверхности размолотых в ультрачистых условиях порошков по данным определения коэффициентов прилипания активных газов (например, кислорода) также свидетельствует о том, что большая часть поверхностных атомов находится в регибрндизнрованном состояинн [5]. Наличие смены 5р3-гнбриднзацин, характерной для объема алмаза, кремния и германия, на з/2-гнбрндизацию допускается в связи с образованием вблизи поверхности цепочек атомов с двойной связью. Предполагается, что две "рг-гнбрндные связи соединяют атомы с нх соседями в решетке, а третья 5/г-орбнталь и направленная в вакуум я-орбн-таль совместно с "/)г-орбнталью нижележащего слоя образуют двойную деформированную связь. XX & БВ Рис. 2-7. Схема типов обрыва связи у приповерхностных атомов углерода. /, 2, 3, 4— номер атома; А. Б — обрыв одной связи без изменения н с изменением типа гибридизации; В — обрыв двух связей с деформацией элементарной ячейки. Изучение с помощью метода ЭПР, а также различными адсорбционными методами диспергированного графита позволяет установить, что наибольшей химической активностью (т. е. наличием свободных радикалов) обладают призматические грани. Допускаются три возможных типа обрыва связей у атомов углерода вблизи поверхности (рис. 2-7): а)у атома углерода обориана одна связь. Он сохраняет Бр2я-гибриднзацию, свойственную объему графита; б)оборвана одна связь. Атом углерода меняет тип гибридизации, свойственный объему, на 52/2-гибридизацию; в)разрыв связи у двух атомов / и 2 и деформация элементарной кристаллической ячейки. Происходит смещение атомов / и 2 к линии, соединяющей в элементарной ячейке атомы 3 н 4. Тнп гибридизации, свойственный объему, заменяется типом, близким к яр-гибридизации. В предельном случае, когда все атомы 2, 3 и 4 расположены на одной прямой, связь будет такой же, как и у ацетилена. Изучение с помощью метода ЭПР дает основание считать, что на поверхности диспергированного графита присутствуют центры типов (А) н (В). Состояние типа (Б) соответствуют синглетному состоянию атомов на поверхности [5]. В состоянии типа (Б) могут появиться два электрона со спаренными спинами. Состояния тнпа (А) отсутствуют. Наличие состояний типов (Б) и (В) подтверждается также абсорбционными и электрофизическими исследованиями Диспергированного графита. Состояния типа (А) присутствуют в концентрации около 10% общей концентрации периферийных атомов с оборванными связями лишь на атомарно-чистых поверхностях диспергированного при 77 К
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 25 26 27 28 29 30 31... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
