本文是关于硅（001） 衬底与电子束淀积的铒、铪原子反应形成的超薄膜的界面与表面性质的研究，以及在该衬底上出现的共振光电子发射现象，包括了以下四个方面的工作：1 铒导致的硅（001） 衬底上的（4×2） 再构研究利用反射高能电子衍射和低能电子衍射， 在室温淀积了0． 5至1个单层铒原子的硅（001） 衬底上，经低温退火后观察到了（4×2） 再构。通过对该现象的进一步的扫描隧道显微镜研究，建立起了基于铒吸附原子对的模型来解释该再构。该模型中，每个铒原子替代了一对硅二聚物，且每两个相邻的铒原子形成配对的二聚物结构。同时每两个相邻的铒二聚物间存在着表面空位。该模型取代了我们最初建立的单铒原子模型。利用局域密度泛涵-离散变分方法研究了表面空位对铒二聚物体系原子结构的影响。结果证明与表面空位为硅二聚物所占情况相比，表面空位存在时体系的能量更低。此结果间接证明了铒原子对模型的合理性。2 铒／硅（001） 界面、表面及铒硅化物最初形成过程研究首先利用同步辐射光电子能谱方法研究了室温下铒在硅（001） 表面的淀积和退火过程。通过对测得的硅和铒的芯能级和价带的分析，得到了以下结论：随着铒覆盖度的增加至约为0． 6单层，表面Fermi能级被钉扎在其初始值0． 29 eV以上，即相当于测得Schottky势垒高度为0． 67 e V．同时这个室温淀积过程中未发现铒硅化物生成的迹象。同时，当覆盖了铒的样品被退火至600℃，在硅2p3/2芯能级峰的低结合能端约1． 2 eV处出现了一个新的峰，并被确认为来自于铒硅化物。同时观察到了清晰的铒4f价带谱，这暗示着只有一种铒硅化物在表面形成。对铒硅化物超薄层表面结构的进一步研究是在上述工作的基础上展开的。室温下在硅（001）表面淀积了3至20单层的饵原于，并加以退火处理。Auger电子能谱（AES）测量结果表明，由于互扩散机制的作用，退火中反应形成的饵硅化物的最外层原子是硅原子。同步辐射X射线衍射以)研究结果证实了所形成的饵硅化物具有Thsi。型的正方晶格结构。不同退火温度下，CC X 2和p X 2)再构被分别观察到。对（ X 2）再构的低能电子衍射的仔细研究表明，实验中观察到的p X 2)再构实际上是来自于饵硅化物的叶 X 2)再构与来自硅表面的C XI八门 2)再构的迭加产物。扫描隧道显微镜的观察结果证实了这种结论，并且显示Cp x 2)再构来自于 Ersi。长方形纳米岛的表面。最后利用总能计算方法对基于上述讨论建立的若干表面原子结构进行了研究，结果表明 S 原于占据四度位 （hollOW SitC）时，体系的能量最低。3 Hf／SiN01)界面形成过程研究 两种不同方法被用于制备aO 许底上的Hf超薄层。光电子发射谱被用于研究界面形成过程中出 Zp、Hf 4f芯能级谱和价带谱，以及功函数等的变化。而低能电子衍射则被用于监测该过程中表面结构的演化。第一种方法是在室温下淀积3．5单层Hf原子于a（001）衬底，并继之以最高至650℃的退火。上述测量结果表明Hf在aO)的室温淀积模式是所谓的层层生长模式。同时0．22eV的Fermi能级变化也被观察到了。在整个过程中，没有发现铅硅化物生成的迹象。第二种方法是将最厚达18单层的铅原子淀积在己加热到500℃的硅（001）衬底上。相应的表征结构使我们相信最初的铅硅化物相己经生成，且对应于所观测到的O XI丫 能电子衍射图样。4 来自于硅m)表面的共振光电子发射现象研究 当入射光子能量被调节到硅Zp芯态激发域20 eV以上时，观察到了异常增强了的价带信号。该现象被解释为正常的外壳层3S3p激发与内壳层激发Zp、3d间的共振。后者的弛豫过程可以用一个直接复合过程Zptysp)勺d’。Zpe3kp)’＊来描述。这里＊指自由电于态。另外，还发现这种共振光电于发射现象对入射光束的角度有很强的依赖性，因此这种现象只有在一定的条件下可以被观察到。