Studium pohyblivosti atomů kovů na povrchu křemíku pomocí STM
| Název práce v češtině: | Studium pohyblivosti atomů kovů na povrchu křemíku pomocí STM |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | STM study of metal adatom mobility on silicon surface |
| Akademický rok vypsání: | 2016/2017 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. |
| Řešitel: | |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| 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. |
| 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 |
| 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 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=207 |