КнигоПровод.Ru27.11.2024

/Наука и Техника/Физика

Введение в физику поверхности — Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., Зотов А. В., Катаяма М.
 Введение в физику поверхности
Научное издание
Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., Зотов А. В., Катаяма М.
год издания — 2006, кол-во страниц — 490, ISBN — 5-02-034355-2, тираж — 600, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., издательство — Наука
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
K. Oura, V. G. Lifshits, A. A. Saranin,
A. V. Zotov, M. Katayama
Surface Science
An Introduction
Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2003

Рецензенты:
д-р ф.-м. наук Н. Г. Галкин
к-т ф.-м. наук К. Н. Ельцов

Утверждено к печати Учёным советом Института автоматики и процессов управления ДВО РАН

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — кристаллограф, наноструктур, поверхност, бриллюэн, пылен, отжиг, рентгеновск, дифракц, оже-анализ, фотоэлектрон, микроскоп, подложк, адсорбат, полупроводник, дислокац, фасетирован, адсорбц, десорбц, эпитакс, сурфактант, нанометр, фуллерен, нанотрубк

Книга посвящена физике поверхности. Она даёт необходимую вводную информацию для исследователей, которые только начинают работать в данной области. Книга содержит все наиболее важные аспекты современной науки о поверхности от экспериментальной базы и основ кристаллографии до современных аналитических методов и их использования в изучении тонких плёнок и наноструктур.

Для специалистов в области физики поверхности, аспирантов, студентов старших курсов инженерных и физических специальностей.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение13
 
Глава 1. Основы двумерной кристаллографии16
 
1.1. Двумерные решётки16
1.1.1. Решётка, базис и кристаллическая структура (трёхмерный случай)16
1.1.2. Концепция двумерной (2D) решётки17
1.1.3. Двумерные решётки Браве18
1.2. Индексы Миллера плоскостей кристалла18
1.2.1. Определение индексов Миллера18
1.2.2. Низкоиндексные плоскости некоторых важных кристаллов21
1.2.3. Высокоиндексные ступенчатые поверхности22
1.3. Индексы направлений24
1.4. Запись для описания структуры поверхности25
1.4.1. Матричная запись25
1.4.2. Запись Вуда25
1.4.3. Некоторые примеры26
1.5. Двумерная обратная решётка28
1.6. Зона Бриллюэна30
Задачи32
Дополнительная литература32
 
Глава 2. Экспериментальные условия33
 
2.1. Почему нужен сверхвысокий вакуум?33
2.2. Основные понятия вакуумной техники35
2.3. Техника сверхвысокого вакуума37
2.3.1. СВВ материалы38
2.3.2. СВВ система откачки40
2.3.3. Сверхвысоковакуумное оборудование49
2.4. Приготовление атомарно чистой поверхности52
2.4.1. Скол52
2.4.2. Прогрев54
2.4.3. Химическая обработка54
2.4.4. Ионное распыление и отжиг55
2.5. Техника напыления в вакууме56
2.5.1. Основные понятия56
2.5.2. Источники напыления59
2.5.3. Кварцевый измеритель толщины плёнок62
2.5.4. Экспозиция образцов в газах63
Задачи64
Дополнительная литература66
 
Глава 3. Методы анализа поверхности I. Дифракция67
 
3.1. Дифракция медленных электронов (ДМЭ)68
3.1.1. Построение Эвальда для ДМЭ68
3.1.2. Аппаратура ДМЭ69
3.1.3. Интерпретация картины ДМЭ71
3.2. Дифракция быстрых электронов (ДБЭ)80
3.2.1. Построение Эвальда для ДБЭ80
3.2.2. Аппаратура ДБЭ81
3.2.3. ДБЭ анализ82
3.3. Рентгеновская дифракция под скользящими углами (РДСУ)87
3.3.1. Преломление рентгеновских лучей при скользящем падении87
3.3.2. Построение Эвальда для РДСУ и основы кинематической теории
дифракции89
3.3.3. Экспериментальное оборудование для РДСУ91
3.3.4. Структурный анализ с помощью РДСУ91
3.4. Другие дифракционные методы95
3.4.1. Просвечивающая электронная дифракция95
3.4.2. Атомное рассеяние96
3.4.3. Фотоэлектронная дифракция и электронная оже-дифракция97
Задачи97
Дополнительная литература98
 
Глава 4. Методы анализа поверхности II. Электронная спектроскопия99
 
4.1. Общие замечания99
4.1.1. Чувствительность к поверхности99
4.1.2. Спектр вторичных электронов100
4.1.3. Анализаторы энергии электронов101
4.2. Электронная оже-спектроскопия (ЭОС)105
4.2.1. Физические принципы105
4.2.2. Экспериментальное оборудование для ЭОС107
4.2.3. Оже-анализ109
4.3. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами (СХПЭЭ)114
4.3.1. СХПЭЭ глубоких уровней115
4.3.2. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами116
4.3.3. СХПЭЭ высокого разрешения120
4.4. Фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС)123
4.4.1. Фотоэлектрический эффект123
4.4.2. Экспериментальное оборудование ФЭС124
4.4.3. Анализ с помощью метода ФЭС126
Задачи134
Дополнительная литература134
 
Глава 5. Методы анализа поверхности III. Зондирование ионами136
 
5.1. Основные принципы136
5.1.1. Классическое соударение двух частиц136
5.1.2. Сечение рассеяния140
5.1.3. Затенение и блокировка141
5.1.4. Каналирование144
5.1.5. Распыление145
5.1.6. Ионно-стимулированные электронные процессы148
5.2. Спектроскопия рассеяния медленных ионов152
5.2.1. Общие замечания: достоинства и проблемы152
5.2.2. Рассеяние ионов щелочных металлов и времяпролётный анализ153
5.2.3. Количественный структурный анализ в геометрии прямого
столкновения156
5.3. Спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния и
спектроскопия рассеяния ионов средних энергий		159
5.3.1. Общие замечания159
5.3.2. Поверхностный пик160
5.3.3. Анализ тонких плёнок166
5.4. Анализ частиц упругой отдачи167
5.5. Вторичная ионная масс-спектроскопия170
Задачи173
Дополнительная литература174
 
Глава 6. Методы анализа IV. Микроскопия175
 
6.1. Полевая эмиссионная микроскопия175
6.2. Полевая ионная микроскопия177
6.3. Просвечивающая электронная микроскопия180
6.4. Отражательная электронная микроскопия183
6.5. Микроскопия медленных электронов185
6.6. Сканирующая электронная микроскопия187
6.7. Сканирующая туннельная микроскопия191
6.8. Атомно-силовая микроскопия196
Задачи201
Дополнительная литература201
 
Глава 7. Атомная структура чистых поверхностей203
 
7.1. Релаксация и реконструкция203
7.2. Релаксированные поверхности металлов206
7.2.1. Аl(110)206
7.2.2. Fe(211)207
7.3. Реконструированные поверхности металлов209
7.3.1. Pt(100)209
7.3.2. Pt(110)210
7.3.3. W(100)212
7.4. Поверхность графита213
7.5. Поверхности элементарных полупроводников214
7.5.1. Si(100)214
7.5.2. Si(111)216
7.5.3. Ge(111)221
7.6. Поверхности сложных полупроводников типа AIIIBV223
7.6.1. GaAs(110)223
7.6.2. GaAs(111) и GaAs(111)224
Задачи227
Дополнительная литература228
 
Глава 8. Атомная структура поверхностей с адсорбатами229
 
8.1. Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка229
8.2. Состав поверхностных фаз231
8.2.1. Покрытие адсорбата231
8.2.2. Покрытие атомов подложки232
8.2.3. Экспериментальное определение состава234
8.3. Фазовая диаграмма240
8.4. Поверхности металлов с адсорбатами246
8.4.1. Семейство структур sqrt(З) х sqrt(3) на поверхности (111) металлов с
г.ц.к. решёткой246
8.4.2. Ni(110)2x1-CO249
8.4.3. Структуры n x 1 в системах Pb/Cu(110), Bi/Cu(110),
Li/Cu(110) и S/Ni(110)250
8.5. Поверхности полупроводников с адсорбатами253
8.5.1. Семейство структур sqrt(З) х sqrt(3) на Si(111) и Ge(111)253
8.5.2. Фазы 2x1, 1x1 и 3x1 в системе H/Si(100)258
Задачи261
Дополнительная литература262
 
Глава 9. Структурные дефекты поверхности263
 
9.1. Общее рассмотрение с использованием модели ТСИ263
9.1.1. Точечные дефекты264
9.1.2. Ступени, сингулярные и вицинальные поверхности, фасетки267
9.2. Некоторые реальные примеры272
9.2.1. Адатомы272
9.2.2. Вакансии275
9.2.3. Дефекты замещения279
9.2.4. Дислокации280
9.2.5. Доменные границы283
9.2.6. Ступени288
9.2.7. Фасетирование293
Задачи295
Дополнительная литература296
 
Глава 10. Электронные свойства поверхности297
 
10.1. Основы теории функционала плотности297
10.2. Модель желе300
10.3. Поверхностные состояния303
10.4. Электронная структура некоторых поверхностей309
10.4.1. Si(111)2x1310
10.4.2. Si(111)7x7311
10.4.3. Si(111)1x1-As313
10.4.4. Si(111)-sqrt(З) х sqrt(3)-In314
10.5. Поверхностная проводимость315
10.6. Работа выхода321
10.6.1. Работа выхода металлов321
10.6.2. Работа выхода полупроводников323
10.6.3. Измерения работы выхода324
Задачи330
Дополнительная литература331
 
Глава 11. Элементарные процессы на поверхности I. Адсорбция и десорбция332
 
11.1. Кинетика адсорбции332
11.1.1. Зависимость от покрытия333
11.1.2. Зависимость от температуры339
11.1.3. Зависимость от угла и кинетической энергии342
11.2. Термическая десорбция343
11.2.1. Кинетика десорбции343
11.2.2. Десорбционная спектроскопия347
11.3. Изотермы адсорбции353
11.4. Нетермическая десорбция357
Задачи361
Дополнительная литература362
 
Глава 12. Элементарные процессы на поверхности II. Диффузия363
 
12.1. Основные уравнения363
12.1.1. Случайное блуждание363
12.1.2. Законы Фика365
12.2. Диффузия отдельного атома и химическая диффузия369
12.3. Собственная диффузия и диффузия массопереноса370
12.4. Анизотропия поверхностной диффузии372
12.5. Атомные механизмы поверхностной диффузии375
12.5.1. Прыжковый механизм375
12.5.2. Механизм атомного обмена377
12.5.3. Механизм туннелирования378
12.5.4. Вакансионный механизм379
12.6. Поверхностная диффузия кластеров381
12.7. Поверхностная диффузия и формирование фаз385
12.8. Поверхностная электромиграция387
12.9. Экспериментальное изучение поверхностной диффузии389
12.9.1. Прямое наблюдение за атомами389
12.9.2. Метод изменения профиля390
12.9.3. Капиллярные методы393
12.9.4. Метод островков395
Задачи396
Дополнительная литература397
 
Глава 13. Рост тонких плёнок398
 
13.1. Механизмы роста398
13.2. Зарождение и рост островков401
13.2.1. Поверхностная концентрация островков401
13.2.2. Форма островков406
13.2.3. Распределение островков по размеру410
13.2.4. Островки вакансий416
13.3. Кинетические эффекты в гомоэпитаксии418
13.4. Эффекты механических напряжений при гетероэпитаксии421
13.5. Методы роста тонких плёнок423
13.5.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия423
13.5.2. Твердофазная эпитаксия425
13.5.3. Химическая лучевая эпитаксия426
13.6. Рост в присутствии сурфактантов428
Задачи431
Дополнительная литература431
 
Глава 14. Атомные манипуляции и формирование наноструктур433
 
14.1. Объекты нанометрового масштаба и пониженной размерности433
14.2. Атомные манипуляции с помощью СТМ437
14.2.1. Перемещение атомов вдоль поверхности438
14.2.2. Удаление атомов445
14.2.3. Осаждение атомов448
14.3. Самоорганизация450
14.4. Фуллерены и углеродные нанотрубки455
Дополнительная литература462
 
Литература464
 
Предметный указатель482

Книги на ту же тему

  1. Методы анализа поверхностей, Зандерна А. В., ред., 1979
  2. Электронные свойства двумерных систем, Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф., 1985
  3. Плазменная технология в производстве СБИС, Айнспрук Н., Браун Д., ред., 1987
  4. Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов, Ковалёв О. Б., Фомин В. М., 2013
  5. Молекулярная теория адсорбции в пористых телах, Товбин Ю. К., 2013
  6. Физико-химия поверхности полупроводников, Волькенштейн Ф. Ф., 1973
  7. Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах, Зуев В. А., Саченко А. В., Толпыго К. Б., 1977
  8. Химическая физика поверхности твёрдого тела, Моррисон С., 1980
  9. Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении твёрдых полимеров, Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф., 2014
  10. Нанотехнологии в микроэлектронике, Агеев О. А., Коноплёв Б. Г., ред., 2019
  11. Тонкие плёнки, их изготовление и измерение, Метфессель С., 1963
  12. Теория, технология и оборудование диффузионной сварки: Учебник для вузов, Бачин В. А., Квасницкий В. Ф., Котельников Д. И., Новиков В. Г., Полушкин Г. П., 1991
  13. Структура и свойства внутренних поверхностей раздела в металлах, Бокштейн Б. С., Копецкий Ч. В., Швиндлерман Л. С., Орлов А. Н., Клингер Л. М., Горбунов Д. А., Иевлев В. М., Мишин Ю. М., Разумовский И. М., Бокштейн С. З., Алешин А. Н., Прокофьев С. И., Страумал Б. Б., Фрадков В. Е., 1988
© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.com