ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атомная структура поверхности из "Физика и химия твердого состояния" Кабрера (1949 г.) и другие предложили подразделять идеализированные поверхности на три типа сингулярные вициналь-ные и диффузионные, или несингулярные [4]. Сингулярные поверхности раздела фаз отличаются от диффузионных количеством атомных (молекулярных) слоев, параллельных поверхности кристалла, в которые осуществляется переход от кристалла к пару. Если поверхность сингулярна, переход осуществляется в одном (незначительно утолщенном — рис. 183, а) слое, если несингулярна — в нескольких слоях. Вицинальные поверхности (рис. 183, б) имеют ступенчатую структуру, в которой довольно широкие участки плоскости с малыми индексами отдалены друг от друга моноатомными (мономолекулярными) подъемами, ступеньками. [c.444] Метод ионной бомбардировки заключается в обработке поверхности ионным пучком инертного газа с энергией ионов в несколько сотен электрон-вольт. При такой обработке удаляются все поверхностные примеси и несколько верхних слоев решетки исходного вещества. Для отжига возникающих при бомбардировке дефектов и удаления атомов инертного газа производят последующий высокотемпературный нагрев образца. Это приводит в ряде случаев к таким же осложнениям, что и первый метод. [c.445] Метод холодной эмиссии заключается в удалении поверхностных атомов с острия при высокой напряженности электрического поля. На экране ионного проектора при этом можно наблюдать дифракционную картину поверхности. Основной недостаток метода — ничтожно малая величина очищенной поверхности. [c.445] Метод раскола в вакууме применим к полупроводниковым и диэлектрическим кристаллам. Он почти не приводит к эффектам, связанным с высокотемпературными нагревами образца. Однако при раскалывании выделяется небольшое количество растворенного в объеме газа, который в случае малой поверхности монокристалла может привести к существенному загрязнению его поверхности. Поэтому перед расколом образец необходимо длительное время тренировать при высоких температурах, что, конечно, приводит к изменению распределения дефектов в его объеме. [c.445] Свежеприготовленная поверхность может довольно долго сохраняться совершенно чистой лишь в условиях глубокого вакуума. Это следует из простых соображений, вытекающих из кинетической теории газов. При остаточном давлении мм рт. ст. [c.446] В настоящее время известно много методов изучения поверхности в сверхвысоком вакууме [5—7]. Один из самых прямых методов — дифракция медленных электронов. Электроны с энергиями 10—200 эВ обладают очень низкой проникающей способностью, и их длины волн имеют тот же порядок, что и межатомные расстояния в металле, поэтому они дифрагируют на решетке, образованной атомами поверхностного слоя. Дифракция электронов на флуоресцирующем экране указывает расположение атомов в поверхностных слоях. [c.446] К первому классу относятся поверхности большинства металлических кристаллов. Ко второму классу принадлежат поверхности полупроводников, диэлектриков и некоторых металлов (золото, иридий, платина). При этом поверхностная структура многих полупроводников может изменяться при изменении температуры. Например, кремний в процессе нагрева дважды изменяет поверхностную структуру — при 700 и 800° С. Такое поведение поверхности может быть объяснено релаксацией атомов у поверхности в направлении, перпендикулярном к плоскости поверхности [6] у некоторых металлов поверхностная релаксация атомов может привести к фазовому превращению в поверхностном слое. Например, на грани (100) золота, иридия, платины в поверхностном слое происходит превращение г. ц. к. в г. п. у. [c.446] Описанному методу близок метод ионной микроскопии [9], аппаратурное оформление которого такое же, с той лишь разницей, что острие иглы помещено в атмосфере гелия при низком давлении. Газ ионизируется на поверхности в степени, определяемой работой выхода, а возникающие в результате ионы ускоряются радиальным электрическим полем так, чтобы стало возможным их столкновение с экраном. Преимущество данного метода перед методом эмиссионной микроскопии — в увеличении разрешающей способности, которая позволяет различать отдельные атомы поверхности. [c.447] Очень ценную информацию об атомах, находящихся на поверхности, их концентрации и характере химической связи этих атомов с атомами поверхности дают развитые недавно методы Оже — спектроскопии и фотоэлектронной спектроскопии [10, И]. Их обычно используют в сочетании с дифракцией медленных электронов. Недавно разработан универсальный метод исследования поверхности — рассеяние медленных ионов, позволяющий одновременно изучать структуру, состав и топографию поверхности [12]. [c.447] Вернуться к основной статье