, ,

"Механизмы диффузии Si и Ge на поверхностях (111) кремния и германия, покрытых сурфактантами". Руслан Анатольевич Жачук. ИФП СО РАН. 28.3.2017

isp_siesta_201703_report.pdf (отчёт за 2016 год)

Состав коллектива

  • Жачук Руслан Анатольевич, ИФП СО РАН, с. н. с., к.ф.-м.н.

Аннотация

«Теоретически, на основе расчетов из первых принципов, исследована диффузия атомов Si и Ge на поверхностях (111) кремния и германия, покрытых сурфактантами (Bi,Sb). На основе теории функционала плотности (ТФП) были рассчитаны карты потенциальной энергии для адсорбции атомов Si и Ge на поверхностях Si(111) и Ge(111) со структурой sqrt(3) x sqrt(3) , формируемой тримерами сурфактантов. Определены главные пути диффузии и соответствующие им энергетические барьеры. Показано, что энергетический барьер для диффузии адатомов через тримеры (путем разрыва связей в тримере), образуемые сурфактантами Bi и Sb, близок к величине барьера для диффузии адатомов в обход тримеров. Было найдено также положение адатома с низкой энергией адсорбции на поверхности, которое может служить местом зарождения атомного кластера. Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на эпитаксию на поверхностях Si(111)-Bi(Sb) и Ge(111)-Bi(Sb), представляющую большой практический интерес.»

Публикации

  • R. Zhachuk, J. Coutinho, “Mechanisms of Si and Ge diffusion on surfactant terminated (111) silicon and germanium surfaces”, Surface Science (Impact Factor: 1.931), 647, 12 (2016). DOI: 10.1016/j.susc.2015.11.014

Иллюстрации

1 isp_siesta_201703_fig1.jpg (a) Карта потенциальной энергии атома Si на поверхности Si(111)- sqrt(3) x sqrt(3) -Bi (покрытие Bi составляет 1 монослой). Черные круги, соединенные треугольниками, представляют тримеры Bi. Бирюзовые круги и соединяющие их лучи представляют подложку Si. Показаны высокосимметричные места адсорбции T4 и H3. T’4 обозначает место адсорбции T4, занятое тримером сурфактанта. Стрелки указывают пути миграции атомов Si и Ge с наименьшими диффузионными барьерами. N обозначает место, с которого может начинаться зарождение кластера. Контуры проведены с интервалом 0.1 эВ. Светлые (темные) области соответствуют минимумам (максимумам) энергии.

(b) Профили карты потенциальной энергии вдоль пути T4 → H3 → T’4 (как указано стрелками на рис. (а)) для адатомов Si и Ge на поверхностях Si(111)-Bi и упруго напряженной Ge(111)-Bi.
2 isp_siesta_201703_fig2.jpg Последовательность кадров, описывающая диффузию кремниевого адатома (красный шар) на поверхности Si(111)-Bi через тример Bi, путем разрыва связей в нем. Атомы Bi показаны черным, атомы подложки Si показаны бирюзовым.