Рiст вiсмуту на Ge(111): еволюцiя морфологiї вiд нанокристалiв до плiвок

Автор(и)

  • A. Goriachko Faculty of Radiophysics, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • A. Shchyrba Faculty of Radiophysics, Taras Shevchenko National University of Kyiv, Department of Physics, University of Basel
  • P. V. Melnik Faculty of Radiophysics, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • M. G. Nakhodkin Faculty of Radiophysics, Taras Shevchenko National University of Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe59.08.0805

Ключові слова:

bismuth, germanium, thin film growth, scanning tunneling microscopy

Анотація

Дослiджено рiст надтонких плiвок вiсмуту до 15 атомарних шарiв на атомарно чистiй пiдкладцi Ge(111)-c(2 × 8) при 300 К методом надвисоковакуумної скануючої тунельної мiкроскопiї до та пiсля вiдпалу при 450 К. Спостерiгався такий дiапазон морфологiй вiсмутового адсорбату: окремi атоми, двовимiрнi наноострiвцi, тривимiрнi нанокристали, мiкрокристали, а також атомарно гладка плiвка. Тривимiрна (3D) наноструктуризацiя досягається в процесi росту плiвки за сценарiєм Вольмера–Вебера до 10 атомарних шарiв. За подальшого росту вiд 10 до 15 атомарних шарiв вiдбувається згладжування поверхнi плiвки. Пiсля вiдпалу субмоношарових плiвок спостерiгалися окремi атоми Вi, вбудованi у зовнiшнiй атомарний шар пiдкладки Ge(111), а також двовимiрнi острiвцi першого атомарного шару плiвки (2D наноструктурування). Плiвки бiльшої товщини зазнавали розрихлення внаслiдок вiдпалу i складались iз низки нано- та мiкрокристалiв вiсмуту.

Посилання

Ph. Hofmann, Progr. in Surf. Sci. 81, 191 (2006).

https://doi.org/10.1016/j.progsurf.2006.03.001

Yu.M. Koroteev, G. Bihlmayer, J.E. Gayone et al., Phys. Rev. Lett. 93, 046403 (2004).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.046403

Yu.M. Koroteev, G. Bihlmayer, E.V. Chulkov et al., Phys. Rev. B 77, 045428 (2008).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.045428

I. Gierz, T. Suzuki, E. Frantzeskakis et al., Phys. Rev. Lett. 103, 046803 (2009).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.046803

S. Hatta, T. Aruga, Y. Ohtsubo et al., Phys. Rev. B 80, 113309 (2009).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.80.113309

Y. Ohtsubo, S. Hatta, K. Yaji et al., Phys. Rev. B 82, 201307(R) (2010).

A. Goriachko, P.V. Melnik, A. Shchyrba et al., Surf. Sci. 605, 1771 (2011).

https://doi.org/10.1016/j.susc.2011.06.004

N. Ballav, C. W¨ackerlin, D. Siewert et al., J. of Phys. Chem. Lett. 4, 2303 (2013).

https://doi.org/10.1021/jz400984k

W. Hieringer, K. Flechtner, A. Kretschmann et al., J. of the Amer. Chem. Soc. 133, 6206 (2011).

https://doi.org/10.1021/ja1093502

J.T. Sadowski, T. Nagao, S. Yaginuma et al., J. of Appl. Phys. 99, 014904 (2006).

https://doi.org/10.1063/1.2150598

T. Nagao, J.T. Sadowski, M. Saito et al., Phys. Rev. Lett. 93, 105501 (2004).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.105501

Y. Oh, J. Seo, H. Suh et al., Surf. Sci. 602, 3352 (2008).

https://doi.org/10.1016/j.susc.2008.09.004

K. Miki, J.H.G. Owen, D.R. Bowler et al., Surf. Sci. 421, 397 (1999).

https://doi.org/10.1016/S0039-6028(98)00870-X

M. Naitoh, M. Takei, S. Nishigaki et al., Surf. Sci. 482-485, 1440 (2001).

https://doi.org/10.1016/S0039-6028(01)00860-3

J.H.G. Owen, D.R. Bowler, K. Miki et al., Surf. Sci. 596, 163 (2005).

https://doi.org/10.1016/j.susc.2005.09.012

A.G. Mark, J.A. Lipton-Duffin, J.M. MacLeod et al., J. of Phys.: Cond. Matter 17, 571 (2005).

https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/4/001

H.K. Louwsma, H.J.W. Zandvliet, B.A.G. Kersten et al., Surf. Sci. 381, L594 (1997).

https://doi.org/10.1016/S0039-6028(97)00055-1

C. Cheng and K. Kunc, Phys. Rev. B 56, 10283 (1997).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.10283

Y. Ohtsubo, S. Hatta, M. Iwata et al., J. of Phys.: Cond. Matter 21, 405001 (2009).

https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/40/405001

S. Hatta, Y. Ohtsubo, S. Miyamoto et al., Appl. Surf. Sci. 256, 1252 (2009).

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.05.079

I.V. Lyubinetsky, P.V. Melnik, N.G. Nakhodkin et al., Vacuum 46, 219 (1995).

https://doi.org/10.1016/0042-207X(94)00047-6

R.S. Becker, B.S. Swartzentruber, J.S. Vickers et al., Phys. Rev. B 39, 1633 (1989).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.39.1633

E.S. Hirschhorn, D.S. Lin, F.M. Leibsle et al., Phys. Rev. B 44, 1403 (1991).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.44.1403

G. Lee, H. Mai, I. Chizhov et al., J. of Vacuum Sci. and Techn. A 16, 1006 (1998).

https://doi.org/10.1116/1.581222

G. Lee, H. Mai, I. Chizhov et al., Surf. Sci. 463, 55 (2000).

https://doi.org/10.1016/S0039-6028(00)00596-3

I. Razado-Colambo, J. He, H.M. Zhang et al., Phys. Rev. B 79, 205410 (2009).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205410

R.M. Feenstra, S. Gaan, G. Meyer et al., Phys. Rev. B 71, 125316 (2005).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.125316

M. Saito, T. Ohno, T. Miyazaki, Appl. Surf. Sci. 237, 80 (2004).

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.06.106

S. Yaginuma, T. Nagao, J.T. Sadowski, Surf. Sci. 547, L877 (2003).

https://doi.org/10.1016/j.susc.2003.10.015

M.G. Nakhodkin and M.I. Fedorchenko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. 4, 236 (2010).

Downloads

Опубліковано

2018-10-24

Як цитувати

Goriachko, A., Shchyrba, A., Melnik, P. V., & Nakhodkin, M. G. (2018). Рiст вiсмуту на Ge(111): еволюцiя морфологiї вiд нанокристалiв до плiвок. Український фізичний журнал, 59(8), 805. https://doi.org/10.15407/ujpe59.08.0805

Номер

Розділ

Наносистеми

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають