Interakce hrotu STM s atomy na povrchu křemíku
| Název práce v češtině: | Interakce hrotu STM s atomy na povrchu křemíku |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Interactions of STM tip with adatoms on silicon surface |
| Akademický rok vypsání: | 2014/2015 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Seznámení se zařízením STM, problematikou STM experimentu v ultravakuu a měřením.
2) Zvládnutí elektrochemické přípravy wolframových hrotů pro STM. 3) Příprava rekonstruovaného povrchu Si(100) 2×1. 4) Depozice vybraného kovu (In, Sn nebo Al) na povrch, vytvoření vzorků s nízkým i vysokým pokrytím a zobrazení získaných struktur v STM. 5) Návrh experimentu pro studium interakce. 6) Provedení a vyhodnocení experimentů. |
| Seznam odborné literatury |
| Chen C.J., Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford Univ. Press, Oxford 1993, 2008.
Další literatura a články podle doporučení vedoucího práce. |
| Předběžná náplň práce |
| Rastrovací tunelový mikroskop (STM) umožňuje zobrazení povrchu vodivé pevné látky s atomárním rozlišením pomocí svazku tunelujících elektronů, který je v prostoru silně lokalizován. Elektrony tunelují mezi rastrující sondou (kovovým hrotem) a vzorkem ve vzdálenosti 0,4-0,5 nm. Atomy na povrchu vzorku jsou vystaveny působení sil elektrického a kvantově-mechanického původu. V důsledku této interakce může docházet k přemisťování povrchových atomů nebo jejich přenosu mezi hrotem a vzorkem. Ovládnutí tohoto mechanismu lze pak využít pro řízenou manipulaci a vytváření umělých atomárních konfigurací na povrchu pomocí STM. Pro získávání nezkreslené informace o atomárním uspořádání povrchu a zejména o povrchových procesech (adsorpce, difúze, nukleace a růst uspořádaných struktur) je však interakce mezi hrotem a povrchem nežádoucí a při přímém studiu procesů je potřeba přinejmenším hledat podmínky pro minimální či zanedbatelné působení. Charakter interakce je dán energiemi vazeb zúčastněných atomů a parametry tunelového přechodu (proud, napětí a polarita, které společně s elektronovou strukturou systému určují vzdálenost hrot-vzorek).
Práce je zaměřena na experimentální studium interakce wolframového hrotu STM s atomy adsorbovanými na povrchu křemíku s orientací (100) při pokojové a nízkých teplotách. Vhodně zvolenými experimenty se pokusíme o mapování podmínek pro různé typy interakcí hrotu s atomy kovů deponovanými na Si(100). Zadání vychází z výsledků získaných při studiu jednorozměrných (1-D) kovových řetízků na Si(100). Získané poznatky budou využity při přípravě "umělých" konfigurací atomů v rámci studia morfologie a elektronových vlastností 1-D a 2-D nanostruktur na křemíku. Měření bude provedeno na ultravakuovém STM zařízení, které umožňuje přípravu vzorků vakuovým napařováním kovů a jejich měření při různých teplotách. http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=177 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=177 |