Оборванная связь

Cтраница 3

Постройте диаграмму энергетических уровней для поверхности GaAsv аналогичную диаграмме энергетических уровней для Si, которая изображена на рис. 10.9, и укажите энергию гибридизованных состояний оборванных связей до и после реконструкции. [31]

Адсорбция атомов на поверхности может привести к существенным изменениям картины реконструисвдии и электронных поверхностных состояний, поскольку адсорбированные атомы вступают в химическую связь с гибридизованными ор-биталями оборванных связей. Рассмотрим модель, в которой каждый атом водорода находится над одним из поверхностных атомов и вступает в химическую связь с гибридизованной орбиталью оборванной связи этого атома. При этом связывающее состояние рассматриваемого поверхностного атома оказывается занятым двумя электронами, что приводит к устранению причины реконструкции. Такая модель согласуется с экспериментами Айбаха и Роу, в которых они обнаружили, что манослой адсорбированных атомов приводит к исчезновению сверхструктуры ( 2X1) на реконструированной поверхности, и с их объяснением этого явления. [32]

Это снова может привести к завышенной, оценке смещений. Гибридизованные состояния оборванных связей этих атомов становятся чистыми состояниями р-тиш я останутся незанятыми. У другой половины атомов угол между связями становится равным 90, что приводит к небольшому смещению цепочки. Эти смещения не меняют трансляционной симметрии поверхности:, однако исчезают плоскости скольжения, поэтому эти смещения можно обнаружить с помощью дифракции медленных электронов. [33]

У свободной поверхности идеального органического монокристалла энергии поляризации уменьшаются, т.е. PS РВ, где Ps и Рв - энергии поляризации заряда, локализованного соответственно на поверхности и в объеме. Это обусловлено отсутствием оборванных связей, а также тем обстоятельством, что со стороны вакуума у. Поэтому энергетическая щель Eg увеличивается у чистой поверхности, и никаких приповерхностных центров захвата электронов или дырок не образуется. Наоборот, поверхность отталкивает как электроны, так и дырки. Такая пространственная зависимость энергии поляризации, рассчитанная Силиньшем и др. [364] методом самосогласованного поляризационного поля для направления, перпендикулярного поверхности ас антрацена, показана на рис. 2.4.17. Высота поверхностного барьера ар - Рв - - Ps сильно зависит от ориентации поверхности. [34]

Поверхностная сверхструктура ( 2X1, образующаяся в результате реконструкции, по-видимому, разделена на домены различной ориентации. В такой сверхструктуре возможна переориентация атомов на границе доменов без заметных изменений электростатической энергии. [35]

Электроны заполняют шбрлдизованные состояния оборванных связей, и в результате образуется отрицательный поверхностный заряд. Доноры заряжены положительно, поскольку отрицательные носители, компенсирующие заряд доноров, отсутствуют. При указанном распределении заряда образуется потенциальный барьер, задерживающий дрейф электронов объема к поверхности. В случае контакта полупроводника с металлом этот потенциальный барьер называется барьером Шоттки. В области обеднения электронами вблизи поверхности уровень Ферми фиксирован ( пиннинг уровня Ферми) в саре-дине запрещенной зоны. Толщина области, в которой отсутствуют свободные носители, зависит от / концентрации доноров и может значительно превосходить постоянную решетки. Количественное описание такой структуры несложно ( см. работу Маккелви [246]); детали расчета здесь несущественны. [36]

Схема поверхностных комплексов иа SiO2. [37]

Эксперименты по определению ЭПР диспергированного в чистых условиях ( вакуум около 10 - 8 Па) кварца свидетельствует, однако, что концентрация свободных радикалов составляет 2хЮ12 см-2. Отсюда следует, что большая часть оборванных связей замыкается, образуя специфические поверхностные связи. Возникновение подобной связи сопряжено с существенным искажением поверхности из-за сильного отталкивания двух соседних атомов Si. Величина этого отталкивания пропорциональна их эффективному положительному заряду. [38]

Для кремния найдено три типа поверхностных состояний. Одно состояние с максимумом энергии представляет оборванную связь, два других - связи между поверхностными атомами, которые локализуются на поверхности из-за уменьшения длины связи ( изменение расстояния вдоль нормали к поверхности на 0 033 нм) - это низкоэнергетические, связывающие орбитали между первым и вторым слоем атомов. [39]

Раскалывание кристалла повышает энергию обоих электронов каждой разорванной связи на эту величину. В каждом образующемся при скалывании пибридизованном состоянии оборванной связи остается по одному электрону. Можно сказать, что изменение энергии одного электрона дает вклад в поверхностную энергию одной грани, а другого электрона - в поверхностную энергию другой грани. Этот вклад в 10 или более раз превосходит поверхностную анерлию, наблюдаемую в эксперименте. Имеются также другие существенные вклады в поверхностную энергию такого же типа, как при расчете полной объемной энергии связи. Кроме того, мы увидим, что поверхностную энергию может значительно уменьшить реконструкция. [40]

Для ионных полупроводнике ситуация несколько иная. В этом случае нужно ( рассматривать два типа гибридизованны х состояний оборванных связей. Поместим оба электрона ( разорванной связи в низкоэнергетическое гибридизо-в а иное состояние. Заметим, однако, что скол ионной структуры по-плоскости ( 111) создает однуповерхность с атомами металла, а противоположную ей поверхность с атомами неметалла. Размещая электроны описанным выше способом, мы создаем огромный поверхностный заряд на обеих поверхностях. В результате для разделения таких зарядов потребуется слишком большая энерпия, и, следовательно, поверхность с такой ориентацией не является выгодной. Наоборот, поверхность ( НО) имеет половину металлических и половину неметаллических атомов, и электростатическая энергия, выигрываемая при таком расположении, превосходит дополнительную энергию, требуемую для разрыва связей. Диалогичное рассмотрение для поверхности ( 100) показывает, что она также является либо чисто металлической, либо чисто неметаллической. Однако, срезая следующую плоскость, мы меняем знак поверхностного заряда на противоположный, что, по-видимому, свидетельствует о том, что непланарный срез со средней ориентацией по ( 100) предпочтительнее, чем планарный. [41]

Si, связывают с возникновением узкой энергетич. На поверхности ( 111) Si на каждый поверхностный атом приходится 1 оборванная связь. Поэтому зона поверхностных состояний заполнена только наполовину. [42]

Зависимость VT ( а и м / г / Г ( б юлщины пленки d 31. до ( / и после ( 2 гидрогенизации. [43]

Гидрогенизация ТПТ улучшает характеристики ТПТ, значительно снижает Vj. FE - Это происходит в силу того, что гидрогенизация снижает плотность оборванных связей. [44]

Характерно, что при переходе ог поликристал. Ковалентная связь требует определенной геометрии расположения атомов и беспорядок приводит к образованию оборванных связей, которые служат глубокими ловушками. Однако упаковка молекулярных кристаллов определяется силами Ван-дер - Ваальса. Поэтому изменение геометрии в упаковке не столь сильно влияет на локальные электронные уровни и не приводит к образованию глубоких ловушек Такое преимущество достигается ценой более слабых взаимодействий между молекулами, более узких энергетических зон и низких собственных подвижностсй. [45]

Страницы: 1 2 3 4