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研究生: 張金群
C.C.Chang
論文名稱: 鈷在矽(111)7×7表面島形轉換之研究
Transformation of cluster shape for Co adatoms on Si(111)7×7 surfaces
指導教授: 傅祖怡
Fu, Tsu-Yi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 121
中文關鍵詞: STMLEEDSi(111)Cosubmonolayercluster shapetransformation
英文關鍵詞: STM, LEED, Si(111), Co, submonolayer, cluster shape, transformation
論文種類: 學術論文
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  • 我們研究了次單層的鈷在矽(111)基底上島形隨溫度的變化情形。實驗的進行是在超高真空的環境下,於潔淨的Si(111)7x7表面上分別鍍上鍍量為0.29ML、0.41ML、0.52ML、0.71ML以及0.82ML的鈷。並分別加熱樣品至600℃、700℃、800℃以及900℃的溫度後,再利用掃描穿隧式顯微鏡(STM)和低能量電子繞射儀(LEED)觀察表面上的結構變化情形。
    實驗結果發現,矽鈷系統的反應非常的複雜。觀察到許多特別的結構,例如pinhole結構、雲狀島嶼、三角形島嶼等等。
    我們發現這些結構對於鍍量和溫度這兩個因子十分的敏感。此外在同一個條件下,表面上不一定只會產生一種矽鈷化合物,可能同時會有兩種以上的矽鈷化合物存在。且在溫度上升到700℃後,這些矽鈷化合物有往基底底層作用的趨勢。

    Transformation of cluster shape for Co adatoms on Si(111)7x7 surface after plating Co on basis with coverage of 0.29ML、0.41ML、0.52ML、0.71ML and 0.82ML was studied in UHV. The samples were treated at different temperature such as 600℃、700℃、800℃ and 900℃ by LEED (Low Energy Electron Diffraction) and STM (Scanning Tunneling Microscopy).
    The result shows that the reaction of Co-Si system is very complicated. Some special surface structures such as Pinhole、cloudy islands、triangular islands、clustered islands was observed. We find two factors, coverage of Co on basis and annealing temperature, take great influence on the transformation of surface structure and cluster shape. Sometimes, more than one kind of Co-Si alloy on the surface coexists. Furthermore, those Co-Si compounds have the tendency to spread toward the internal part of substrate after annealing to 700℃.

    第一章 緒論 01 第二章 實驗原理 03 2.1 掃描穿隧式顯微儀 03 2.1.1 電子穿隧效應原理 03 2.1.2 局域電子態密度 07 2.1.3 取像方法 08 2.2 利用歐傑電子能譜儀測定鍍量多寡 11 2.3 矽基底的結構 20 第三章 實驗儀器 24 3.1 真空幫浦系統 24 3.2 真空壓力計系統 28 3.3 殘氣分析儀 31 3.4 STM掃描探針製備 32 3.5 蒸鍍系統 33 3.6 低能量電子繞射儀 34 3.7 歐傑電子能譜儀 36 3.8 掃描穿隧式顯微儀 39 第四章 實驗步驟 42 4.1 如何達到良好的真空度 42 4.2 乾淨的Si(111)7×7 基底製備 44 4.3 利用鈷燈絲鍍源蒸鍍Si(111)7×7樣品 45 第五章 實驗結果及討論 46 5.1 Co鍍量為0.29ML, 經高溫加熱後的島形轉換 46 5.2 Co鍍量為0.41ML, 經高溫加熱後的島形轉換 55 5.3 Co鍍量為0.52ML, 經高溫加熱後的島形轉換 68 5.4 Co鍍量為0.71ML, 經高溫加熱後的島形轉換 79 5.5 Co鍍量為0.82ML, 經高溫加熱後的島形轉換 92 第六章 綜合討論 108 第七章 結論 116 參考文獻 118 附件相圖 121

    參考文獻
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