Studium vlastností bimetalických nanostruktur na površích křemíku metodami STM a STS

• Název práce v češtině: Studium vlastností bimetalických nanostruktur na površích křemíku metodami STM; a STS
• Název v anglickém jazyce: STM/STS study of bimetallic nanostructures on silicon surfaces
• Akademický rok vypsání: 2007/2008
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 05.11.2007
• Datum zadání: 05.11.2007
• Datum a čas obhajoby: 17.05.2010 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 17.05.2010
• Datum proběhlé obhajoby: 17.05.2010
• Oponenti: doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Seznámení se s problematikou a prostudování zadané literatury v oblastech:
    - principy činnosti STM/STS,
    - počáteční fáze růstu tenkých vrtsev a vytváření nanostruktur na površích Si.
2. Zvládnutí současné depozice dvou kovů (Ag-Sn, In-Sn, Al-Sn ) a vytváření reprodukovatelných a stabilních struktur na povrchu Si(100) 2×1. Zvládnutí obsluhy STM/STS, sběru dat a jejich zpracování.
3. Příprava sady vzorků Sn/Si, Sn-In/Si případně Sn-Ag/Si, a jejich studium pomocí STM/STS.
4. Interpretace a diskuse získaných výsledků.

Seznam odborné literatury

1. Venables J. A.: Surfaces and Thin Film Processes, Cambridge Univ. Press Cambridge 2000.
2. Bai C.: Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci.32, Berlin-Heidelberg, New York 1992.
3. Methods of experimental physics: Scanning tunneling microscopy, ed.by J.A.Stroscio,W.J.Kaiser, Academic Press Ltd.,1993.
4. Časopisecká literatura dle dohody s vedoucím práce.

Předběžná náplň práce

Řada kovů (In,Sn,Ga,Pb...) vytváří na zrekonstruovaném povrchu křemíku Si(100)2×1 lineární atomární řetízky, které narůstají kolmo na dimerové řady křemíkových atomů povrchové rekonstrukce. Řetízky jsou tvořeny kovovými dimery orientovanými ve směru řetízku. Elektronová struktura řetízků tvořených atomy stejného prvku nevykazuje kovový charakter . Nicméně teoretické výpočty naznačují výrazný rozdíl v elektronové struktuře (i vodivosti) řetízků tvořených sudým a lichým počtem atomů. Rovněž lze očekávat že vhodnou kombinací dvou nebo i více různých kovů budeme moci ovlivňovat elektronovou strukturu vzniklých struktur. Lokálně rozlišená hustota elektronových stavů by rovněž mohla napomoci rozlišit atomy či dimery odlišných kovů, což běžné zobrazení v STM neumožňuje.

Pro experimentální studium bude využita technika rastrovací tunelové mikroskopie (STM) pro zobrazení povrchu v reálném prostoru s lokálním atomárním rozlišením a metod STS pro studium lokální hustoty elektronových stavů.

Cílem je provést úvodní experimenty měření morfologie deponovaných struktur a jejich tunelových spekter v předem definovaných pozicích pro systémy Sn/Si, Sn-In/Si případně Ag-Sn/Si či dalších kombinací.