Studium pohyblivosti atomů kovů na povrchu křemíku pomocí STM
| Thesis title in Czech: | Studium pohyblivosti atomů kovů na povrchu křemíku pomocí STM |
|---|---|
| Thesis title in English: | STM study of metal adatom mobility on silicon surface |
| Academic year of topic announcement: | 2016/2017 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP) |
| Supervisor: | prof. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. |
| Author: | |
| Advisors: | doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. |
| Guidelines |
| 1. Seznámení s technikou STM a přípravou vhodného povrchu Si pro experiment.
2. Získání základních poznatků o vztahu fluktuací tunelového proudu a doby pobytu adatomu v adsorpční pozici. 3. Seznámení se základy analýzy časových řad. 4. Depozice malého množství atomů kovu (Sn, In), aby bylo možné na povrchu pozorovat jednotlivé atomy. 5. Naměření dostatečného počtu záznamů tunelového proudu pro vybrané adsorpční pozice a jejich statistické zpracování. |
| References |
| Chen C.J., Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford Univ. Press, Oxford 1993, 2008. Další literatura a články podle doporučení vedoucího práce. |
| Preliminary scope of work |
| Jednoduché jednorozměrné kovové nanostruktury na orientovaných površích křemíku představují výchozí prvky pro řadu morfologicky složitějších objektů. Pro jejich růst pomocí vakuového napařování je jedním z určujících parametrů schopnost povrchové difúze nanášených atomů. Skenovací tunelová mikroskopie (STM) umožňuje experimentálně zkoumat povrchovou mobilitu adatomů kovů s atomárním rozlišením. Sledování difúzních drah jednotlivých adatomů poskytuje informace o preferovaných adsorpčních pozicích, vlivu povrchových defektů a dalších přítomných adatomů. Vzhledem k omezené rychlosti zobrazování povrchu v STM se v případě rychlých přeskoků pro určení doby pobytu adatomu v adsorpční pozici využívá techniky tzv. „time spectroscopy“, při které registrujeme přítomnost adatomu „pod hrotem“ mikroskopu prostřednictvím změny tunelového proudu. Tato technika je jednoduše použitelná v případě, že adatom se opakovaně pohybuje v nějaké uzavřené oblasti (např. půlcela povrchové rekonstrukce Si(111)-7×7). Statistické zpracování dvoustavových fluktuací tunelového proudu umožňuje určit střední dobu pobytu v adsorpční pozici, která je tepelně aktivovaná. Měření při různých teplotách umožní určit aktivační energii přeskoků – potenciálové bariéry – mezi adsorpčními pozicemi.
Měření bude provedeno na ultravakuovém STM zařízení, které umožňuje přípravu vzorků vakuovým napařováním kovů a jejich měření při různých teplotách. Součástí ovládací elektroniky STM je záznam a spektrální analýza časových řad proudových fluktuací http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=207 |
| Preliminary scope of work in English |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=207 |