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人们正在原子和分子尺度研究表面的结构和性质,试图在小尺度范围对表面结构的构建过程实现控制.该文的工作就是关于表面纳米结构的构建和表征方面的研究.利用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)对Si(111)-(7×7)成像,在室温下同时清晰地分辨出最顶层的12个顶戴原子(adatoms)和位于费米面E<,F>以下较深一些的6个静止原子(rest atoms),rest atoms与adatoms完全可分辨,其亮度和UHUC一侧的中心adatoms相同.静止原子的成像依赖于所加偏压的大小,在样品偏压低于-0.7V时可以观察到rest atoms.Si(111)-(7×7)表面以前报道的STM图像显示的只是adatoms.我们对这两种实验结果进行了分析.第一性原理计算证实,针尖的尺度小于一定值后可以分辨出Si(111)-(7×7)表面的rest atoms,理论计算图像和STM实验结果符合很好.这是采用普通的W针尖得到的Si(111)-(7×7)表面迄今为止最高分辨的STM图像.针对Si(111)-(7×7)表面上Ge的初期吸附位置和机理,存在实验不完善和理论预言不一致的问题,采用UHV-STM对Ge原子在Si(111)-(7×7)表面的具体结合位置进行了深入研究.基底加热情况下,沉积量很少时,单个的Ge原子位于Si(111)-(7×7)表面的adatoms位置,而且更趋于在FHUC一侧的adatoms位置.我们认为作为电子受主的Ge原子会优先吸附到LDOS高的顶角adatoms位置.STM图像中Ge原子所在位置的起伏度远远小于它的共价半径,证明存在Ge替代Si的吸附机制.在合适的基底温度下,Ge原子和Ge团簇在Si(111)-(7×7)表面共存,不同结构的Ge团簇共存暗示着它由简单到复杂星型结构的发育过程.Ge团簇表现半导体性质.使用MBE-LEED系统,在UHV环境中研究了并五苯分子在Ag(110)表面的成膜过程,原位观察了在初期沉积过程及随后基底变温过程中分子层结构的形成和变化.在室温下并五苯分子在Ag(110)表面具有高的迁移性,从开始无序的亚单层膜结构逐渐形成有序的单层膜结构.实验和分子力学计算结果表明:并五苯分子平铺在Ag(110)表面,在基底上存在能量最低的取向,形成了与基底晶格相关的有序结构.在基底温度从室温升高到接近并五苯升华温度的过程中,基底上的有序分子层结构保持稳定不变.