23.11.2014 Views

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Οι παραπάνω τρεις καταστάσεις της επιφάνειας του Si(111) µελετήθηκαν λεπτοµερώς µέσω των<br />

φασµάτων της ζώνης σθένους µε ακτινοβολία SRPES, επιλέγοντας ενέργειες φωτονίου hv: 50 - 130eV, και συγκρίθηκαν<br />

µεταξύ τους καθώς επίσης και µε τη ζώνη σθένους του λεπτού υµενίου ~3,8ΜΣ MgCl 2 /Si(111)7×7. Στο σχήµα 2 φαίνεται η<br />

σύγκριση των φασµάτων µε διεγείρουσα ακτινοβολία hv: 100eV.<br />

Όπως αναµενόταν για ενέργειες σύνδεσης µέχρι 4eV επικρατούν οι συνεισφορές που οφείλονται στο Si(111) [4]<br />

ενώ από 4eV µέχρι 9,5eV επικρατούν οι συνεισφορές από τα 3p ηλεκτρόνια του Cl - . Οι κύριες συνεισφορές του Cl στη ζώνη<br />

σθένους παρατηρούνται σε ενέργειες σύνδεσης 6,22eV, 6,97eV και 8,62eV [5]. Μετά την θέρµανση των 3,8ΜΣ MgCl 2 και<br />

τη δηµιουργία της διατεταγµένης δοµής (√3x√3)R30° µε κάλυψη 0,2ΜΣ MgCl 1.5 / Si(111)1x1, παρατηρήθηκε µία νέα<br />

συνεισφορά στη ζώνη σθένους σε ενέργεια σύνδεσης 7,75eV. Η νέα αυτή συνεισφορά εµφανίζεται και στο φάσµα µετά την<br />

απόθεση των 0,6ΜΣ MgCl 2 και τη δηµιουργία της διατεταγµένης δοµής. Η εµφάνιση της νέας αυτής κατάστασης των<br />

ατόµων Cl µετά τη δηµιουργία της διατεταγµένης δοµής υποδεικνύει την ύπαρξη δύο καταστάσεων του Cl στην επιφάνεια<br />

γεγονός που συµφωνεί και µε τις µετρήσεις XPS.<br />

hv:100eV<br />

Ζώνη σθένους µετά<br />

από αποθέσεις MgCl 2<br />

Ένταση κορυφών SRPES /α.µ.<br />

3.8ΜΣ<br />

0.6ΜΣ<br />

0,2ΜΣ µετά από<br />

σύντοµη θέρµανση<br />

στους 550 0 C<br />

Καθαρό Si(111)<br />

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1<br />

Ενέργεια σύνδεσης<br />

Σχήµα 2. Φάσµατα SRPES της ζώνης σθένους µε ενέργεια φωτονίου 100eV ύστερα από αποθέσεις 0,6, 3,8ΜΣ<br />

MgCl 2 και 0,2ΜΣ που παρέµειναν ύστερα από θέρµανση στους 550 0 C.<br />

Περαιτέρω θέρµανση της επιφάνειας είχε ως αποτέλεσµα την αποµάκρυνση ακόµα περισσότερων ατόµων Cl και<br />

µείωση του ατοµικού λόγου Cl/Mg µέχρι και 0,4 στους 650 0 C. Το γεγονός ότι η διατεταγµένη δοµή (√3x√3)R30°<br />

διατηρήθηκε έστω και µε µειωµένη ένταση, υποδηλώνει ότι το Mg είναι αυτό που αλληλεπιδρά κυρίως µε το υπόστρωµα<br />

του Si(111).<br />

Συµπερασµατικά η αλληλεπίδραση του MgCl 2 µε το υπόστρωµα είναι σχετικά ασθενής και λαµβάνει χώρα στη<br />

διεπιφάνεια, κυρίως µέσω του Mg που ροφάται σε θέσεις τριγωνικής σύνταξης στην αναδοµηµένη και µη, επιφάνεια του<br />

Si(111) δίνοντας την διατεταγµένη δοµή (√3x√3)R30°. Μετά από θέρµανση λεπτών υµενίων MgCl 2 /Si(111)7×7, την<br />

αποµάκρυνση του µεγαλύτερου µέρους του MgCl 2 και την µείωση της ατοµικής αναλογίας Cl/Mg, η αλληλεπίδραση Mg-Si<br />

γίνεται εντονότερη µε αποτέλεσµα η διατεταγµένη δοµή να διατηρείται µέχρι τους 650 0 C, µε παράλληλη εµφάνιση νέων<br />

καταστάσεων του Cl, που υποδηλώνουν την πιθανή έναρξη σχηµατισµού κάποιας νέας επιφανειακής ένωσης.<br />

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ<br />

[1] Siokou A., Kefalas D., Ntais S., Surf. Sci. 532-535:472 (2003).<br />

[2] E. Mgni, G.A. Somorjai, Applied Surf, Sci. 89: 187 (1995).<br />

[3] Fairbrother D., Roberts J., Somorjai G., Surf. Sci. 399 : 109 (1998)<br />

[4] S J Weyers, O Janzen and W Monch, J. Phys.: Condens. Matter 11: 8489 (1999).<br />

[5] Shigeo Kinno and Ryunyo Onaka J. Physical Society of Japan, 49 (4):1379 (1980).<br />

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ<br />

Η εργασία αυτή υποστηρίχθηκε οικονοµικά από την Ελληνική Γραµµατεία Τεχνολογίας και Έρευνας, Πρόγραµµα ΠΕΝΕ∆<br />

2003 (κωδ. 03Ε∆-743).<br />

155

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!