Изучение физических процессов, протекающих при модификации поверхности металла импульсом напряжения в сканирующем туннельном микроскопе

• Автор: Дроздов, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1.ОСОБЕННОСТИ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА ИМПУЛЬСОМ НАПРЯЖЕНИЯ В СКАНИРУЮЩЕМ ТУННЕЛЬНОМ МИКРОСКОПЕ
1 . 1 . ФОРМ?, И РАЗМЕРЫ ОБРАЗУЮЩИХСЯ НАНОСТРУКТУР
1.2. Зависимость вероятности образования наноструктур от параметров импульса
НАПРЯЖЕНИЯ
1.3. Влияние внешних факторов и другие особенности процесса наномодификации ПОВЕРХНОСТИ металла в сканирующем туннельном микроскопе,
ГЛАВА 2.АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА В СКАНИРУЮЩЕМ ТУННЕЛЬНОМ МИКРОСКОПЕ
2 .1. Термический разогрев образца за счет диссипации энергии электронов
2.2. Механизм десорбции в сильном электрическом поле
2.2.1.Модель сил зеркального изображения
2.2.2.Модель обмена зарядами
2.2. 3. Особенности десорбции полем в СТМ
2 . 3 . Поверхностная диффузия, стимулированная полем
2.4. Контакт острия с поверхностью образца
ГЛАВА 3.МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Экспериментальная установка
3.2. Методика приготовления игл и образцов
3.3. Ультразвуковая очистка образцов
3.3.1. Методика ультразвуковой очистки
3.4. Методика модификации поверхности
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4 .1. Модификация поверхности пленок золота импульсом напряжения в СТМ
4.2. Механизм модификации поверхности
4. 2.1. Расчеты поля в пространстве между острием и образцом
4 . 3 . Эффект Ноттингама при трапециевидном барьере
4. 3.1.Модель потенциального барьера
4. 3.2. Прозрачность трапециевидного барьера для электронов
4. 3. 3.Плотность тока
4.3.4. Энергия Ноттингама
4.4.Термическое расширение как возможный механизм модификации поверхности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
вывода
ЛИТЕРАТУРА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы
В последнее время широкое развитие получила физика низкоразмерных структур. Интерес к этой области обусловлен потребностью дальнейшего усовершенствования элементной базы существующих электронных приборов и создания принципиально новых. Уже сейчас ясно, что близко то время, когда на поверхности твердого тела будут создаваться (собираться из отдельных частиц или атомов) искусственные структуры атомных размеров с особыми физико-химическими свойствами, которые станут основой элементной базы новых электронных приборов. Принципы работы таких приборов будут базироваться на физических процессах, имеющих место в элементах с атомными размерами, что по существу, означает переход от микроэлектроники к наноэлектронике.
Достижения физики низкоразмерных структур открывают широкие перспективы перед технологией XXI века - нанотехнологией. Уже сегодня очевидно, что применение нанотехнологии позволит решить ряд важных проблем. Во-первых, должно значительно сократиться количество используемого при производстве электронных приборов материала. Во-вторых, уменьшение физических размеров приборов должно привести к значительной экономии потребляемой электроэнергии. В-третьих, использование наноэлементной базы при создании электронных приборов должно резко увеличить их быстродействие. Возможности увеличения быстродействия приборов, работающих на основе дрейфо-диффузионного переноса носителей, сейчас уже практически исчерпаны.
Наряду с дальнейшим усовершенствованием хорошо известной планарной технологии, основывающейся на многостадийной микролитографии (процесс

Рис.9. Кривые потенциальной энергии атома (1), иона (2) и системы адчастица-металл (3) при наличии внешнего электрического поля (а - энергетическая схема для модели СЗИ, б - для модели обмена зарядами).