单层Pb/Si(111)表面Si原子的吸附与动力学
介观与纳米尺度物理
2017-06-28 v1
摘要
在这项工作中，我们使用变温扫描隧道显微镜(STM)研究了在125-230 K温度范围内，沉积Si原子在Pb单层覆盖的Si(111)表面上的吸附行为及其扩散和其他动力学过程。Pb覆盖的Si(111)表面在该温度范围内形成低对称性的行状结构，并且在125 K样品温度下沉积后，Si原子优先束缚在三聚体行上的两个特定顶位(T1A和T1B)。Si原子在低温下不动，当温度升高到150 K时开始在同一三聚体内的两个相邻T1A和T1B位点之间切换。当温度升高到160 K以上时，吸附的Si原子可以沿着同一三聚体行跳跃到其他三聚体。低于170 K时，到相邻三聚体的短跳跃占主导，而在高于170 K的温度下长跳跃占主导。通过分析160-174 K温度下的连续时间成像，推导出了Si原子扩散的激活能和指前因子。此外，单个Si原子不可逆聚集成Si团簇的现象在高于170 K时开始于相界或缺陷位。本研究为理解Pb覆盖Si(111)表面上外延Si层成核与生长的极初始阶段提供了关键信息。此外，我们的研究为Pb覆盖结构中镜像对称性的破缺提供了有力证据，这对这一争议结构的原子模型具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1704.05180,
title = {Adsorption and dynamics of Si atoms at the monolayer Pb/Si(111) surface},
author = {Rakesh Kumar and Chuang-Kai Fang and Chih-Hao Lee and Ing-Shouh Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05180},
year = {2017}
}