Формирование структур на реконструированной поверхности кремния

Грузнев, Димитрий Вячеславович

Формирование структур на реконструированной поверхности кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Грузнев, Димитрий Вячеславович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Владивосток МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Формирование структур на реконструированной поверхности кремния»

Автореферат диссертации на тему "Формирование структур на реконструированной поверхности кремния"

На правах рукописи

ГРУЗНЕВ Димитрий Вячеславович

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУР НА РЕКОНСТРУИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ

Специальность — 01.04.07 Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

2 С ОКТ 2011

Владивосток 2011

4857850

Работа выполнена в Институте автоматики и процессов управления (ИАПУ) ДВО РАН, г. Владивосток, РФ.

Научный консультант: член-корреспондент РАН, профессор

Саранин Александр Александрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

член-корреспондент РАН, профессор Латышев A.B.

доктор физико-математических наук,

профессор

Шикин А.М.

доктор физико-математических наук,

профессор

Чеботкевич JI.A.

Ведущая организация: Институт общей физики РАН,

г.Москва

Защита состоится 28 октября 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.08 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Дальневосточном федеральном университете по адресу: 690950, г.Владивосток, ул.Суханова, д.8.

С диссертацией можно ознакомиться в Институте научной информации - Фундаментальной библиотеке Дальневосточного федерального университета по адресу: 690950, г.Владивосток, ул.Алеутская,65-6.

Автореферат разослан 23 сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.ф.-м.н. / СоппаИ.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность работы В современной электронике существует отчетливая тенденция к миниатюризации элементов полупроводниковых интегральных схем. Она обусловлена потребностями к удешевлению производства, снижению энергопотребления устройств и т.п. С уменьшением размеров элементов все большую роль начинает играть структура поверхности подложки: увеличивается чувствительность процессов роста эпитаксиальных слоев к структуре поверхности на атомном уровне, ее химическому составу и т.п. Кроме того, постепенный переход к нано-электронике, использующей свойства квантово-размерных систем, диктует потребность в принципиально новых методах синтеза функциональных элементов. Среди различных методов формирования структур на поверхности твердого тела [1], метод самосборки (или самоорганизации) становится все более актуальным [2], так как самоорганизованный рост позволяет получать упорядоченные массивы идентичных нанообъектов на значительных площадях. При применении процессов самосборки для создания наноструктур на поверхностях полупроводников, роль атомной структуры поверхности становится критической.

Одним из свойств поверхности ковалентных кристаллов, таких как кремний, является их способность к реконструкции, при которой структура поверхности изменяется в широких пределах при осаждении субмо-нослойных покрытий адсорбата [3]. Таких структур - атомных реконструкций - на подложках кремния различных ориентации обнаружено и исследовано уже более 300 [4]. Подобная модификация поверхности изменяет многие из ее свойств и может быть использована в качестве параметра для управления процессами самоорганизованного роста наноструктур. Следует отметить, что речь идет не о буферных слоях, которые фактически заменяют материал подложки и представляют самостоятельную сложную технологическую задачу, зачастую вынуждая выращивать многослойные буферные «сандвичи», градиентные слои и т.п. [5]. Модификация поверхности субмонослойными реконструкциями призвана обеспечить процесс самосборки, сохранив при этом такие характеристики монокристаллической подложки, как низкая шероховатость, предсказуемые направления атомных ступеней и интервал между ними, высокое кристаллическое совершенство поверхности, низкая плотность дефектов и др.

Одним из примеров самоорганизованного формирования совершенных массивов нанокластеров с использованием поверхностной реконструкции в качестве шаблона является формирование «магических» кластеров на

атомарно чистой поверхности 11) с реконструкцией 7x7 [6]. Замена структуры поверхности на реконструкцию типа «адсорбат/подложка» в некоторых случаях также приводит к формированию на ней массивов нанообъектов (кластеры [7], нанопроволоки [8], нанокольца [9] и др.). Ввиду важности материалов пониженной размерности как для фундаментальной физики, так и с технологической точки зрения, а также сложности их получения, такой подход представляется перспективным и актуальным. Тем не менее, систематических исследований в данном направлении, позволивших бы разработать универсальный метод создания наноструктур с заданными характеристиками, недостаточно.

Особый интерес представляет возможность создания на поверхности кремния в условиях сверхвысокого вакуума молекулярных структур для интеграции хорошо развитых кремниевых технологий с бурно развивающейся в последние годы молекулярной электроникой. В основе молекулярной электроники лежит концепция использования отдельных молекул и молекулярных комплексов в качестве готовых логических и функциональных элементов [10]. Адсорбция большинства органических молекул на поверхность кремния, которая характеризуется большим количеством химически активных ненасыщенных связей, зачастую приводит к диссоциации молекул и образованию плохоупорядоченных слоев [11]. Так как модификация поверхности БЦШ) реконструкциями, помимо прочего, приводит с снижению плотности оборванных связей, это можно использовать для формирования совершенных молекулярных слоев.

Наконец, поверхностные реконструкции как таковые представляют определенный самостоятельный интерес. Механизмы образования протяженных двумерных структур со сложной внутренней организацией до сих пор является предметом дискуссии. Одним из интересных объектов этого направления является реконструкция 51(111)-о-%/Зх\/3-Аи. Она обладает необычным свойством — высокой плотностью доменных границ (ДГ) которые, при определенных условиях, могут организовываться в различные упорядоченные (ДГ-кристалл) либо неупорядоченные (ДГ-стекло) структуры [12]. Это свойство делает ее уникальным объектом исследований явления самосборки на атомном уровне. В данной работе рассматриваются вопросы формирования «искусственных» поверхностных реконструкций, целенаправленного изменения структуры поверхности и, как следствие, ее свойств.

Все вышесказанное определило актуальность выбранного направления исследований — формирование и исследование наноструктур на реконструированной поверхности кремния.

Целью диссертационной работы ставится развитие методов контролируемого формирования нанообъектов на поверхности кремния, основным из которых является использование поверхностных реконструкций «адсорбат/подложкам для модификации свойств поверхности.

Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:

1. Провести экспериментальные исследования формирования основных типов нанообъектов (пленки (2 0), проволоки (10) и наноостровки (О О)) на поверхностях кремния со сформированными поверхностными реконструкциями. Качественно показать модифицирующее влияние атомных реконструкций на процессы роста наноструктур. Количественно оценить диффузионные параметры для ряда адсорбатов на реконструированных поверхностях 51(111).

2. Изучить структурные и электрические свойства полученных объектов в сравнение с соответствующими «чистыми», без внедренных поверхностных реконструкций, системами.

3. Выяснить характер миграции отдельных адсорбированных атомов и органических молекул по реконструкциям кремния с различными потенциальными рельефами поверхности. Показать формирование атомных кластеров и молекулярных комплексов в рельефе поверхностных реконструкций.

4. Выяснить механизм вытеснения антифазных доменных границ с поверхности Аи/БЦШ) двумерным адатомным газом 1п. Показать влияние доменной структуры на электронные и электрические свойства поверхности.

5. Исследовать модификацию структуры поверхности Аи/51(111) адсорбцией А1. Исследовать структурно-фазовые превращения в этой системе и процесс организации доменной структуры реконструкции 51(111)-а-\/Зхл/3-Аи в периодические решетки. Установить атомную структуру полученных модифицированных реконструкций.

6. Установить влияние периода решетки подложки на реконструкцию поверхности.

Научная новизна работы В работе получены новые экспериментальные результаты, основными из которых являются следующие:

1. Экспериментально показано изменение режимов роста ряда металлов (1п, Аи, Си) при создании в границе раздела металл/кремний

поверхностной реконструкции 5Ц100)с(4х 12)-А1. Используя формализм кинетической теории зародышеобразования оценены параметры диффузии атомов по этой поверхности.

2. Определены закономерности захвата нейтральных атомов йе потенциальным бассейном в элементарной ячейке квазипериодической реконструкции $¡(111)"5х5"-Си. Определен диффузионный барьер для атомов йе, выявлено формирование димеров йе с периодами у/За, 2а и \/7а, а также атомных кластеров до пентамеров включительно.

3. Установлено, что адсорбция 1п на поверхностную реконструкцию 51(111)-а-\/Зх\/3-Аи снижает напряжение поверхности, вследствие чего сильно уменьшается концентрация линейных дефектов поверхности (антифазных доменных границ), а размеры доменов структуры \/Зх\/3 увеличиваются с ~100А до типичных размеров террас подложки кремния (0,1-0,5мкм). Предложена структурная модель поверхности 51(111)-к-\/3 х\/3-(Аи,1п), показано влияние доменных границ исходной реконструкции на свойства поверхности.

4. Выявлено существование новых поверхностных реконструкций 3\/3 хЗ\/3-(Аи,А1) и 2х2-(Аи,А1). Установлены закономерности их формирования и атомное устройство. Показано, что данные реконструкции можно рассматривать как антифазные доменные границы поверхности Аи/БЦШ), упорядоченные в периодические структуры.

5. Обнаружено, что незначительные изменения периода кристаллической решетки приповерхностной области 51(111) приводят к существенной перестройке атомной структуры реконструкции 51(111)4х 1-1п с образованием новой металлической реконструкции 7хЗ-1п. Подобные же модификации в системе А1/5Ц111) не приводят к формированию новых структур, но изменяют относительные температурные стабильности существующих.

поверхностной реконструкции 11)"5х5"-Си, демонстрируют лучшую морфологию поверхности за счет подавления формирования объемного силицида и, как следствие, лучшие электрофизические характеристики. Эти системы имеют практическую ценность и могут быть использованы в будущем при разработке токопроводящих элементов нанометрового масштаба.

Предложен способ увеличения температурной стабильности упорядоченных массивов атомных кластеров А1 на поверхности 11)7x7. Учитывая, что данная структура обладает ярко выраженной каталитической активностью, увеличение ее стабильности также может найти практическое применение.

Основные защищаемые положения

1. Квазипериодическая реконструкция 51(111)"5х5"-Си эффективно блокирует формирование силицида в системах Си/БЦШ) и Аи/51(111). Этот факт вместе с увеличением диффузионной длины атомов Си по поверхности приводит к формированию нанопроволок Си, декорирующих моноатомные ступени подложки. Массив таких проволок демонстрирует сильную анизотропию электропроводности. В системе Аи/БКШ) формируется атомно-гладкая пленка Аи. Улучшение морфологии поверхности по сравнению с пленкой, сформированной на атомарно чистой поверхности 51(111), приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза.

2. Реконструкция 51(111)"5х5"-Си содержит потенциальный бассейн в центре шестиугольной ячейки, который характеризуется высокими барьерами на границах ячейки и мелким рельефом дна. Минимумы рельефа приходятся на позиции Бу (атом Си, замещающий 51), диффузионный барьер между позициями составляет 0,29±0,03эВ. При комнатной температуре бассейны могут захватывать нейтральные атомы адсорбата (Се, Аи, 1п) и органические молекулы (С^Нв^О^), формируя атомные и молекулярные кластеры.

3. Внедрение подвижных атомов 1п в решетку поверхностной реконструкции 51(111)-аг\/3-Аи снижает напряжение поверхности с +204 мэВ/А2 до +39мэВ/А2, в результате чего происходит вытеснение линейных дефектов - антифазных доменных границ - с образованием гомогенной поверхности \/Зх\/3.

4. Изменение периода кристаллической решетки подложки на 0,07% созданием в приповерхностной области 51(111) слоя Ое151(1_1) вызывает фазовый переход 4х1-1п —¥ 7хЗ-1п. Реконструкция 7хЗ-1п не

формируется ни в одной из «чистых» систем (In/Si, In/Ge) и включает в себя 1 МС In и 0,65±0,04МС атомов подложки.

5. Замена части атомов Si в приповерхностной области Si(lll) на атомы Ge изменяет наиболее предпочтительную позицию для адсорбированного атома Al с адатомной на замещающую. Это приводит к изменению относительных температурных стабильностей реконструкций Si(l 1 1)\/Зх\/5-А1 и массива магических кластеров Al, а также делает возможным обратный фазовый переход «\/3-А1 -> кластеры Al». (В исходной системе Al/Si(lll), без атомов Ge, переход «кластеры —> %/3-А1» является необратимым.)

Научная обоснованность и достоверность представленных в диссертационной работе экспериментальных результатов определяется корректностью постановки решаемых задач и их физической обоснованностью, применением различных взаимодополняющих современных методов исследования поверхности, а также соответствием полученных результатов с известными экспериментальными и теоретическими данными.

Апробация результатов работы Основные результаты работы докладывались на международных, российских и региональных конференциях, в том числе:

I Азиатско-Тихоокеанской конференции по фундаментальным проблемам опто- и микроэлектроники (г. Владивосток, Россия, 11-15 сентября 2000 г.); X международной конференции по твердотельным тонким пленкам и поверхностям ICSFS-10 (г. Принстон, США, 9-13 июля 2000 г.); VIII международной конференции по тонким пленкам, поверхностям и границам раздела ICFSI-8 (г. Саппоро, Япония, июнь 2001 г.); XI международной конференции по твердотельным тонким пленкам и поверхностям ICSFS-11 (г. Марсель, Франция, 8-12 июля 2002 г.); IV международном симпозиуме по управлению границами раздела полупроводников ISCSI-4 (г. Каруизава, Япония, 21-25 октября 2002 г.); VII международной конференции по атомарно-контролируемым поверхностям, границам раздела и наноструктурам ACSIN-7 (г. Нара, Япония, 17-20 ноября 2003 г.); IV, VI, VIII Японско-Российском и V, VII, IX Российско-Японском семинарах по поверхностям полупроводников JRSSS (2000-2010 гг.); 48-ом и 49-ом весенних и 62-ом, 63-ем и 64-м осенних заседаниях Японского общества по прикладной физике (Oyó Butsuri Gakkai) (Япония, 2001— 2003 гг.); 1Х,Х,Х1 и XII Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов (ПДММ-2005, ПДММ-2006, ПДММ-2007 и ПДММ-2009) (г. Владивосток, Россия); VIII Всероссийская молодежная конференция

по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектро-нике (г. Санкт-Петербург, Россия, 4-8 декабря 2006 г.); «Физика и химия наноматериалов» (г. Томск, Россия, 13-16 декабря 2005 г.); XII Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых учёных ВНКСФ-12 (г. Новосибирск, Россия, 23-29 марта 2006 г.); VIII Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (г. Санкт-Петербург, Россия, 4-8 декабря 2006 г.); XVI международном симпозиуме «Наноструктуры: физика и технологиям, (г. Владивосток, Россия, 14-18 июля 2008 г.); Международной школе-конференции молодых ученых XIV международном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (г. Нижний Новгород, Россия, 15-19 марта 2010 г.); IX международной конференции «Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии» (г. Минск, Россия, 12-15 октября 2010 г.); XV международной конференции по твердотельным тонким пленкам и поверхностям ICSFS-15 (г. Пекин, Китай, 5-10 октября 2010 г.); XV международном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (г. Нижний Новгород, Россия, 14-18 марта 2011 г.);

Публикации По теме диссертации опубликовано 26 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в список ВАК, и один патент РФ.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 235 страниц, включая 115 рисунков и список литературы из 372 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится общая характеристика диссертации, где дается обоснование актуальности исследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту, а также отражаются научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассматриваются некоторые методические вопросы, касающиеся настоящего исследования. Рассмотрены современные методы формирования наноструктур на поверхности твердого тела, как с использованием явления самосборки (самоорганизации), так и основан-

ные на прямых манипуляциях с веществом на атомном уровне. С точки зрения контролируемого формирования низкоразмерных структур, метод самосборки является наиболее предпочтительным среди других методов типа «снизу-вверх», так как позволяет создавать массивы однотипных объектов на значительных площадях за разумное время [13]. Во втором разделе рассмотрены современные представления о поверхности и поверхностных реконструкциях. В третьем разделе приведены описания экспериментальных методов исследований, таких как сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), дифракции медленных (ДМЭ) и быстрых (ДБЭ) электронов, электронная оже-спектроскопия (ЭОС).

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям роста твердотельных наноструктур на реконструированной поверхности кремния. (Под твердотельными наноструктурами условно понимаются материалы, размеры которых ограничены в нанометровом масштабе, но при этом отсутствуют физические ограничения на их дальнейший рост до макроразмеров. Это отличает их от атомных, молекулярных структур, а также поверхностных реконструкций, которые рассматриваются в последующих главах.)

В первом разделе обсуждается формирование нанопроволок Си на подложке БЦШ), модифицированной квази-периодической поверхностной реконструкцией 51(111)5,55x5,55-Си (далее — "5х5"-Си).

Линейные токопроводящие наноструктуры (металлические нанопрово-локи) являются важным элементом для построения наноэлектронных устройств. Поиск надежного контролируемого способа формирования нанопроволок является актуальной задачей современного материаловедения.

В основе одного из широко используемых методов формирования проводящих нанопроволок лежит свойство некоторых адсорбатов агломерироваться вдоль краев моноатомных ступеней подложки. В данной работе рассматривается формирование нанопроволок Си на подложке 51(111) с использованием такого метода. Создание подобных структур на чистой подложке БЦШ) не представляется возможным вследствие высокой реактивной способности Си по отношению к кремнию. (На ранних этапах осаждения Си формируется силицид меди г?-Си331 и только начиная с 8-1 ОМС поверх силицида начинается рост металлической пленки Си [14].) Модификация поверхности 51(111) созданием на ней атомной реконструкции "5х5"-Си изменяет режим роста Си с реактивной эпитак-сии на островковый рост, при этом диффузионная длина атомов Си при комнатной температуре становится сравнимой с шириной террас (порядка 0,5 мкм).

На рис. 1 (а) представлены СТМ изображения образцов кремния с

Рис. 1: Нанопроволоки Си на 31 (111) с поверхностной реконструкцией "5х5"-Си: (а) - Панорамные СТМ изображения проволок Си на реконструкции "5х5"-Си, сформированных при комнатной температуре на подложках с различной плотностью атомных ступеней; (б) - создание замкнутых петель из нанопроволок Си вокруг двумерных островков Се^Б^ _.,.); (в) - схематические изображения роста Си при комнатной температуре на атомарно-чистой поверхности 31(111) и реконструкции "5х5"-Си

шириной террас ~200нм (вверху) и ~50нм (внизу), на которых была сформирована поверхностная реконструкция "5х5"-Си, после чего при комнатной температуре производилось осаждение Си. Данная реконструкция представляет собой слой поверхностного силицида Сиг51 [15]. По такой поверхности атомы Си свободно мигрируют в пределах террас, но захватываются краями моноатомных ступеней и агломерируются в объемные островки треугольной формы. С увеличением количества ад-сорбата островки увеличиваются в размерах и при покрытии порядка 4МС Си сливаются между собой, образуя длинные сплошные нити Си, повторяющие форму ступеней. При малых размерах террас начиная с покрытиях порядка 6 МС начинается перколяция проволок с образованием сплошной пленки. Кроме того, в работе показана возможность создания на поверхности не только линейных структур. Например, на рис. 1 (б) показаны петли диаметром ~60нм, образованные проволоками шириной ~15нм и высотой ~1,5 нм, замкнутыми в кольца вокруг плоских двумерных островков Ое.,;51(1_д.).

Методом ЭОС установлено, что в системе Си/81(111)"5х5"-Си образование силицида подавлено по сравнению со случаем чистого кремния. Реконструкция "5х5"-Си блокирует доступ атомов Си к кремнию, однако края террас фактически представляют собой разрывы сплошного слоя, поэтому на краях ступеней может так-же формироваться объемный силицид ^-СизБ!, как и в случае системы Си/Б1( 111). Схематически

-0,8 -0.« 0,0 0,4 0.8

Напряжение, В

Си (25 МС)

100 Угол в,

200

Энергия, эВ

(а)

Рис. 2: (а) - СТС спектры массива Си нанопроволок (светлая линия) и реконструкции 51(111)"5х5"-Си (черная), представленные в виде вольт-амперных характеристик (вверху) и локальной плотности электронных состояний (внизу); (б) - угловая зависимость удельной поверхностной проводимости исходной поверхности ЭЦ111)7x7, реконструкции $¡(111)"5х5"-Сц, массива Си нанопроволок (15 МС) и перколированной пленки Си

разница между ростом Си на атомарно чистой поверхности 81(111) и поверхности, модифицированной реконструкцией "5х5"-Си, показана на рис. 1 (в).

На рис. 2 (а) приведены данные сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) от образца с массивом нанопроволок Си. Для сравнения, приведены спектры от реконструкции "5х5"-Си, записанные на той-же поверхности в пространстве между проволоками. Обе структуры демонстрируют схожие локальные свойства с металлическим характером, однако макроскопическая проводимость образцов, измеренная четырех-зондовым методом, обнаруживает ярко выраженную анизотропия удельной поверхностной проводимости, несмотря на некоторое шунтирование реконструкцией "5х5"-Си. Как видно из рис. 2 (б), при осаждении Си на "5x5" проводимость системы возрастает примерно на три порядка, при этом хорошо заметна анизотропия проводимости с пиком в направлении, соответствующем направлению распространения проволок. Удельное сопротивление нанопроволок р — <1/сг\\ ~ 8 мкОм-см, где с1 ~ 1,5 нм — толщина осажденного слоя Си. Хотя, как видно из приведенных данных, удельное сопротивление проволок Си примерно в пять раз выше, чем у объемного образца меди (1,7 мкОм-см), оно тем не менее примерно в два раза ниже чем у нанопроволок Си, выращенных другими способами [16]. После того, как произошла перколяция и нити срослись в сплошную пленку, анизотропия проводимости пропадает (рис. 2 (б)).

Во втором разделе второй главы рассматривается рост пленки Аи на

(25 МС)

Рис. 3: (а) - СТМ изображения (750x900 А'2) пленки Аи (0Аи = 15 МС) на "5х5"-Си и (б) - атомно-чистой поверхности $¡(111)7x7. (в) - Поверхностная электропроводность пленок Аи, выращенных на реконструкции $¡(111)"5х5"-Си (сплошная линия) и на чистой поверхности $¡(111)7x7 (пунктирная линия) как функция покрытия Аи

поверхности £¡(111), модифицированной реконструкцией 51(111)"5х5"-Си. Известно, что при осаждении Аи на 51(111) при комнатной температуре происходит рост слоя Аи351 до покрытия Аи примерно 4 МС. При дальнейшем осаждении начинается зарождение металлической фазы Аи, при этом слой Аи,з51 сегрегирует на поверхность, т.е. металлическая пленка формируется между подложкой 51(111) и слоем силицида Аиз51 образуя структуру типа сандвич [17]. В следствие такого механизма роста вырастить относительно толстые слои Аи сравнительно просто. Однако в настоящее время существует потребность в технологиях создания проводников, которые и при очень малой толщине сохраняли бы свои основные физические свойства, в частности высокую электропроводность. Для достижения хороших электрических параметров тонких пленок необходимо добиться высокой степени структурного совершенства. В данной работе улучшение структурных свойств металлической пленки достигается за счет использования реконструкции "5х5"-Си в качестве модификатора поверхности.

На ранних этапах рост Аи на поверхности "5х5"-Си происходит в псевдо-послойном режиме. В начале формируются плоские островки; при достижении высоты ~0,8нм, рост островков в высоту прекращается и с дальнейшим покрытием островки растут только латерально. При покрытии больше ~1МС начинается коалесценция, а при покрытиях больше ~2МС происходит перколяция пленки. Рост сплошной пленки завершается при ~ЗМС. При схожих условиях пленка, выращенная непосредственно на атомно-чистой поверхности 51(111)7x7, представляет собой слой силицида Аи351, а зарождение металлической фазы Аи еще даже не начинается.

На рис. 3 представлены СТМ изображения пленок Аи (15 МС) на "5х5"-Си и атомно-чистой поверхности. Поверхность пленки Аи на

"5х5"-Си достаточно гладкая (рис. 3 (а)), тогда как в системе Аи/5Ц111)7x7 (рис. 3 (б)) можно выделить как минимум семь незавершенных слоев. Улучшение поверхностной морфологии объясняется отсутствием сегрегирующего силицида Аиз51, формирование которого блокировано присутствием реконструкции "5х5"-Си.

Анализ профилей показывает, что существует «магическая» высота 0,8 нм для плоских островков Аи на реконструкции "5х5"-Си. При срастании островков в единую пленку высота пленки Аи также равна 0,8 нм. Это значение соответствует высоте 3 атомных слоев в объемном материале Аи(111). После завершения роста трехслойной пленки, рост продолжается в послойном режиме с толщиной каждого слоя 0,26 нм, что близко к толщине одного слоя Аи(111) (0,29 нм). Такое поведение известно как «электронный рост» и связано с квантово-размерными ограничениями, при которых пленка становится устойчивой при определенном числе слоев [18].

Улучшение морфологических характеристик пленок Аи находит отражение в улучшении электрических свойств, а именно поверхностной проводимости. На рис. 3 приведены результаты измерений удельной поверхностной проводимости в системах Аи/7х7 и Аи/"5х5"-Си. На начальных стадиях осаждения Аи (до ~2МС), проводимость образца Аи/7х7 плавно возрастает, тогда как в системе Аи/"5х5"-Си наблюдается локальный минимум, присутствие которого объясняется наличием на поверхности рассеивающих центров (островки или изолированные атомы). Провал проводимости на начальных этапах роста характерен для пленок Аи, выращенных на металлах или металлических реконструкциях 5К111)-Аи [19]. При покрытии выше 2МС начинает формироваться новый канал проводимости — сплошная металлическая пленка Аи, вследствие чего проводимость системы Аи/"5х5"-Си восстанавливается до начального значения и начинает быстро возрастать. При покрытии Аи порядка 13,ЗМС, внедрение реконструкции "5х5"-Си в границу раздела Аи/БКШ) приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза.

Третий раздел второй главы посвящен росту металлических островков на БЦЮО) с реконструкцией $К100)с(4х 12)-А1. Металлические частицы нанометрового масштаба привлекают интерес благодаря своим свойствам, отличающимся от свойств соответствующего объемного материала. Для роста наноостровков в настоящее время разработано несколько методик с применением явления самоорганизации. В частности, используются различные «шаблонные» поверхности, такие как вицинальные поверхности, дислокационные сетки, а также поверхностные реконструкции. Поиск новых перспективных шаблонных поверхностей для контро-

лируемого роста наноостровков является одной их текущих задач материаловедения. Основными свойствами, которыми должны обладать такие поверхности, являются высокая стабильность, большой период кристаллической структуры и высокая амплитуда атомного рельефа. Среди множества различных реконструкций, поверхность 51(100)с(4х 12)-А1 хорошо соответствует вышеназванным требованиям.

В данной работе исследован рост некоторых металлов (1п, Си, Аи и Со) на с(4х12)-А1 в сравнении роста этих-же металлов на атомно-чистой поверхности 51(100). Экспериментальные данные показывают, что внедрение реконструкции 5Ц100)с(4х 12)-А1 в границу раздела металл/кремний изменяет режим роста и блокирует формирование силицида для большинства изученных элементов. Исключение составляет Со, при осаждении которого происходит разрушение исходной поверхностной реконструкции с формированием силицида, что определяет границы применимости метода.

В большинстве случаев (1п, Си, и Аи) наблюдается островковый режим роста (Фольмера-Вебера) без образования смачивающего слоя. Островки представляют собой кристаллы с выраженными гранями. Ориентация островков относительно поверхности определяется рельефом структуры с(4х12)-А1. Используя формализм кинетической теории зароды-шеобразования были определены диффузионные характеристики данных систем.

Влияние поверхностных реконструкций на рост наноструктур на поверхности кремния не ограничивается только ролью «шаблона», стабильного по отношению к потоку адсорбата и остающегося захороненным в границе раздела. (Этот тип сурфактантов называется интерфак-тант [3].) Другой тип сурфактанта сегрегирует на поверхность растущей структуры. В четвертом разделе показано, как поверхностная реконструкция 51(111)%/3 х\/5-1п изменяет режим роста 5Ь на 51(111), полностью разрушаясь при этом. При разрушении исходной реконструкции атомы 1п стягиваются в более плотную структуру, продолжая выполнять роль сурфактанта. Так как при этом не вся поверхность покрывается 1п, то рост БЬ продолжается только в локальных участках, в результате чего на поверхности формируются массивы наноразмерных монокристаллических островков 5Ь.

На рис. 4 представлены изображения атомно-силовой микроскопии (АСМ) поверхностей после адсорбции 20 МС 5Ь на реконструкции \/Зх-\/3-1п и 7x7-51. В первом случае наблюдается образование полусферических островков диаметра ~40 нм и высотой 5 нм на плоской поверхности. Анализ картин ДБЭ на просвет показывает, что структура островков соответствует объемному кристаллу БЬ(0001) (два домена) с

(а) (б)

Рис. 4: АСМ изображения (1x1 мкм) пленки Sb (20 МС), сформированной при 200°С на: (а) - реконструкции Si(lll)\/3x\/3-In; (g) _ атомно-чистой поверхности Si(l 11)7x7. На вставках показаны соответствующие картины ДБЭ вдоль направления [211]

эпитаксиальным родством

[1120]5Ь(0001)|| [211]51(111) и [2110]5Ь(0001)|| [110]5!(111).

При адсорбции 5Ь на немодифицированный 51(111) (рис. 4 (б)), вся поверхность занята неупорядоченными образованиями различных размеров и форм. Дифракционная картина представляет собой сложную систему концентрических дуг, что указывает на рост плохоупорядоченной поликристаллической пленки. Это совпадает с литературными данными по росту 5Ь на 51(111) [20].

На основе анализа СТМ данных была предложена следующая модель процессов в системе 5Ь/\/3 х-УЗ-1п. В субмонослойном диапазоне < 1 МС) атомы 5Ь вытесняют 1п из связей с подложкой. Если температура превышает ~250°С, то 1п полностью десорбирует с поверхности, при этом покрытие 5Ь стабилизируется на 1 МС. Это насыщение связано с низким коэффициентом прилипания 5Ь к поверхностным фазам 5Ь/51(111), которые при этом формируются [21]. При более низких температурах атомы 1п остаются на поверхности выросшего монослоя БЬ, образуя локальные участки структуры 2х2-1п5Ь, которая представляет собой двухслойную структуру с чередованием слоев 1п - 5Ь - 51(111). При дальнейшем осаждении 5Ь имеет место селективная эпитаксия, при которой рост 5Ь происходит только на участках, занятых структурой 1п5Ь. Увеличивая покрытие 1п становится возможным существенно повысить плотность островков, не изменяя при этом их размеры. Помимо функции сурфактанта, другая важная роль реконструкции \/Зх\/3-1п заключается в том, что она реставрирует объемоподобную структуру верхних атомных слоев подложки 51(111)1x1.

(а) (б) (в)

Рис. 5: Захват атомов ве в потенциальные бассейны реконструкции 31(111)"5х5"-Си: (а) - СТМ изображение исходной поверхности (на вставке приведено изображение высокого разрешения с наложенной атомной моделью), а также поверхности после адсорбции 0,02 МС йе при 300 К, записанные при температурах (б) - 300 К и (в) -242 К

Третья глава посвящена обсуждению того, как модификация поверхности при помощи реконструкций позволяет получить массивы атомных кластеров и молекулярных структур на кремнии.

В первом разделе рассматривается захват атомов йе в периодические потенциальные ямы, расположенные в элементарных ячейках реконструкции 5Ц111)"5х5"-Си. Особое внимание уделяется миграции отдельных атомов йе внутри потенциальной ямы ячейки, определение адсорбционных позиций и диффузионных параметров, образование кластеров ве. Германий был выбран из ряда элементов (1п, 81, Аи и т.п.), демонстрирующих схожее поведение на данной реконструкции, по причине инертности к поверхности в исследуемом температурном диапазоне и отсутствию электромиграции. Реконструкция "5х5"-Си представляет собой псевдопериодический массив соразмерных шестигранных доменов поверхностного силицида меди Си-гЭ^ разделенных доменными границами (рис. 5 (а)). Эта структура обладает выраженным потенциальным рельефом с невысокими но широкими энергетическими барьерами, расположенными на доменных границах.

СТМ изображения, полученные после адсорбции йе на реконструкцию "5х5"-Си при комнатной температуре, приведены на рис. 5 (б) и (в). Атомы германия на СТМ изображениях, записанных при комнатной и пониженной температурах, выглядят по разному: при низкой температуре они имеют вид круглых четко определяемых объектов, но при комнатной температуре эти объекты представляют собой «заштрихованную» область, состоящую из набора горизонтальных черточек толщиной в одну линию растра. Такого рода максимумы появляются на СТМ изображениях в случае, когда сканируемый объект быстро осциллирует между несколькими эквивалентными положениями в ограниченной области, при этом скорость переключений намного выше скорости сканирования микроскопа. Время нахождения атома йе в одной стабильной позиции

Рис. 6: (а) - Серия последовательных СТМ изображений, демонстрирующая движение адатома внутри ячейки при 242 К. Черными кружками показано положение атома йе на предыдущей картинке. (6) - Уменьшение со временем числа адатомов Се, сохраняющих свои исходные позиции, (в) - Температурная зависимость среднего времени жизни (построение Аррениуса) адатома Се в пределах ячейки "5х5"-Си

ДЕ

Т = vnekT

100 200 300

Время, сек

(б)

265 К 253 К

Температура, К 260 250 240 230 220

44 46 48 50 52 1/кТ, (эВ)"1 (В)

при КТ, измеренное методом СТС, находится в пределах от 2 до более 10 мсек. Подавляющее большинство атомов Ge осциллируют внутри ячейки реконструкции "5х5"-Си, не покидая ограниченной области в ее центре. Переходы атомов из ячейки в ячейку редки при КТ. При уменьшении температуры образца скорость перемещения атома Ge уменьшается и при температуре ниже ~265 К время нахождения атома в одном стабильном положении превосходит время, необходимое для записи этого атома методом СТМ (рис. 5 (в)).

Несмотря на видимую стабильность, атомы по прежнему хаотически перемещаются на расстояние а между доступными позициями внутри ячейки, как показано на рис. 6 (а). Подавляющее большинство (более 95%) атомов Ge располагаются над атомами меди Cu(Su), находящихся в позициях замещения. Этот экспериментальный результат согласуется с расчетами полной энергии ab initio, которые показывают снижение энергии на ~0,4эВ по сравнению с положением над атомом Si. В то же время позиция адатома Ge над атомом Си(Н3) является нестабильной. Анализ перемещений атомов Ge показал, что атом обычно посещает от трех до шести позиций в самом центре шестиугольной ячейки. Величину диффузионного барьера, разделяющего положения Cu(Su) внутри шестиугольной ячейки, определили из среднего времени жизни т атома Ge в определенной позиции. Для этого были записаны большие серии последовательных СТМ изображений с одного и того же места поверхности. Число адатомов N, сохраняющих свои исходные положения, убывают со временем t как N = N0exp(—t/T), где N0 - полное число адатомов на изображении. Рис. 6 (б) показывает доли неподвижных

1Ш

0,06 мс

н 73*Л ЕЗ 2*2 Е3 2»УЗ

0,1 мс

Л ^чИ,

Количество атомов в кластере

(В)

Рис. 7: Формирование атомных кластеров бе на реконструкции "5х5"-Си: (а) - СТМ изображение (100х 230 А2) поверхности после адсорбции 0,03 МС Се при комнатной температуре. Изображение получено при 242 К. Шестиугольные ячейки реконструкции с димерами \/За-типа и 2а-типа выделены сплошными и штриховыми линиями,

соответственно, (б) - СТМ изображение (330x330 А2) массива кластеров Се, сформированные адсорбцией насыщающего покрытия ~0,1 МС йе при комнатной температуре. Изображение получено при 115 К. (в) - Распределение типов кластеров в массивах для двух покрытий

атомов (N/N0) как функцию времени при различных температурах. Из наклона аппроксимирующих кривых определялись средние времена жизни в диапазоне температур от 224 К да 265 К. (Температурный диапазон ограничен скоростью сканирования и стабильностью микроскопа.) Температурная зависимость среднего времени жизни представлена в виде построения Аррениуса на рис. 6 (в). Из построения следует, что величина диффузионного барьера АЕ составляет 0,29±0,03эВ, а частотный префактор и0 = 109±1 Гц. Низкая величина потенциального барьера обеспечивает высокую подвижность атомов йе в пределах ячейки.

Когда покрытие йе превышает ~0,03 МС, количество адатомов становится сравнимым или превосходит число шестиугольных ячеек реконструкции "5x5". В этом случае одна ячейка может содержать в себе несколько атомов формируя димеры, как показано на рис. 7 (а). Наиболее часто формируются димеры, имеющие межатомное расстояние у/3а = 6,65 А и ориентированные вдоль кристаллографического направления < 112 >. Такие димеры (именуемые в дальнейшем димеры л/З^-типа) составляют ~70% от общего числа димеров. Следующими в порядке убывания численности являются димеры 2а (7,68 А, < 101 >, ~20%) и у/7 а-типа (10,16 А, < 213 >, ~10%). Димеры 1а,-типа (т.е. образованные атомами йе в соседних позициях) и димеры с межатомными расстояниями, большими чем у/7а отсутствуют. Вычисления энергий различных конфигураций адатомов йе методом функционала плотности показали,

что димер 1а-типа на 0,2 эВ на ячейку 1 х 1 менее выгоден, чем пара объе-моподобных атомов йе. С другой стороны, димеры у/За-, 2а- и -\/7а-типа дают выигрыш в энергии 0,21, 0,07 и 0,02 эВ, соответственно. Отсутствие димеров 1а объясняется некоторым эффективным отталкиванием между атомами йе, а отсутствие димеров с расстоянием, большим чем у/7 а — ограниченной областью потенциального бассейна. С дальнейшим увеличением покрытия йе адатомы заполняют все доступные позиции внутри ячейки, формируя массивы атомных кластеров, как показано на рис. 7 (б). Полное насыщение достигается при покрытии 0,1 МС. Дальнейшая адсорбция приводит только к росту неупорядоченных объемных островков йе. Различия форм и размеров шестиугольных ячеек несоразмерной реконструкции "5х5"-Си (т.е. различие в количестве адсорбционных позиций внутри ячейки) приводит к тому, что атомные кластеры йе различаются по количеству атомов. Можно видеть, что массив кластеров включает в себя хаотически перемешанные димеры, тримеры, тетрамеры и пентамеры. Кластеры можно классифицировать по межатомному расстоянию и ориентации, что позволяет отнести каждый кластер к одному их трех семейств: гексагональным у/Зху/З и 2x2 и прямоугольному у/3х2. Наиболее часто встречающимся является тример семейства \/3 (рис. 7 (в)).

Второй раздел третьей главы посвящен формированию молекулярных структур на модифицированной поверхности 51(111). В данной диссертационной работе исследовались процессы формирования слоев индоло[2,1-Ь]хиназолин-6,12-диона (триптантрин, С^Нз^Ог) с использованием поверхностных реконструкций 51(111)4х 1-1п, 51(111)"5х5"-Си и 51(111 )л/3 х\/3-А£ в качестве шаблонов. Каждая из этих реконструкций изменяет морфологический рельеф поверхности, образуя массивы квазиодномерных цепочек, гексагональные массивы шестигранных ячеек или однородную поверхность без выраженных особенностей, соответственно.

На атомно-чистой поверхности 51(111)7x7 адсорбция С^Нв^Ог не приводит к формированию периодических структур. Молекулы насыщают оборванные связи поверхности. Уже при сравнительно небольших дозах молекулы разрушают исходную реконструкцию; начинают образовываться компактные островки произвольной формы. Модификация поверхности кардинально изменяет характер адсорбции С^НзЫгОг. Рассмотрим случай, когда поверхность представляет собой массив одномерных цепочек. Такой массив образует реконструкция 51(111)4х 1-1п. На рис. 8 (а) представлено СТМ изображение поверхности после адсорбции триптантрина на эту реконструкцию при комнатной температуре. Молекулы С1Г)Н8Ы202 адсорбируются между рядами атомов 1п, образуя

Рис. 8: Формирование молекулярных массивов С15Н8К202 (2,5х101:!см~2 при КТ) на реконструированной поверхности $¡(111): (а) - С реконструкцией БЦ111)4х 1-1п (500х500А2, записано при 200К). На вставке приведено СТМ изображение отдельной молекулы; (б) - с реконструкцией 51(111)"5х5"-Си (250х250А2, записано при 300К) и (в) - с реконструкцией ЭЦП 1)\/5х\/3-А^ (500х500А2, записано при 300К и 115К)

длинные молекулярные цепочки. Каждая отдельная молекула непосредственно наблюдается на СТМ изображениях (вставка в рис. 8 (а)); ее изображение в общих чертах совпадает с моделированным СТМ изображением, что позволяет идентифицировать отдельные молекулы и сделать вывод о недиссоциативном характере адсорбции.

При 200 К тепловое движение молекул по поверхности практически подавлено, однако присутствует движение под действием электростатического поля микроскопа. Молекулы перемещаться в пространстве между металлическими рядами, демонстрируя одномерную миграцию. При КТ превалирует тепловое движение, при этом анализ изображений показывает, что молекулы также не покидают пространство между рядами 1п.

Для создания на поверхности кремния упорядоченного массива неглубоких потенциальных ям использовалась поверхностная реконструкция 51(111)"5х5"-Си, которая уже рассматривалась в предыдущих главах. После адсорбции С^НзИгОг на такую реконструкцию наблюдалось образование объектов, которые выглядят как кольца диаметром порядка 20 А и видимой высоты около 2 А (рис. 8 (б)).

Известно, что в обычных условиях у данных молекул существует собственный статический дипольный момент. В рассмотренном ранее случае, когда молекулы запирались в узком но длинном пространстве (С15Н8Ы202/4х 1-1п), это взаимодействие приводило к формированию одномерных цепочек. В данном случае молекулы заперты в пределах шестигранных ячеек, что вынуждает их образовывать молекулярные комплексы в виде колец. Как и в предыдущем случае, на "5х5"-Си молекулы С^НзЫгОг довольно слабо связаны с поверхностью. Электростатическое

поле в промежутке между иглой микроскопа и образцом вызывает заметные перемещения молекул по поверхности. При сканировании заполненных состояний молекулы стремятся втянуться в область максимального поля, т.е. непосредственно под иглу. При этом комплексы перемещаются целиком, не разрушаясь, что позволяет концентрировать молекулы на заданных участках поверхности.

В качестве предельного случая рассматривается поверхность, потенциальный рельеф которой никак не ограничивает движение молекул. В качестве такой поверхности выбрана реконструкция 5Ц111)\/Зх\/3-А2, которая, вследствие своей инертности, стабильности и высокой плотности активно используется в качестве подложки для адсорбции органических веществ, фуллеренов и т.п.

При адсорбции С^НзЫгОз на \/Зx'^/3-Ag при сравнительно небольших концентрациях молекулы не образуют упорядоченных структур, а находятся при комнатной температуре в постоянном движении в виде двумерного молекулярного газа. Поверхность на СТМ изображениях выглядит как сильно зашумленная, но тем не менее относительно гладкая (рис. 8 (в)). При охлаждении этой поверхности до 110 К молекулярный газ начинает конденсироваться в компактные неупорядоченные островки произвольных форм и размеров, расположеные преимущественно вдоль атомных ступеней.

Таким образом, структуры 7x7-51 и \/Зх^/3-А§ представляют собой два предельных случая, с сильным и крайне слабым взаимодействием молекула-подложка, соответственно. В первом случае молекулы хаотически адсорбируются на поверхность, насыщая оборванные связи реконструкции. Во втором, молекулы образуют подвижный двумерный молекулярный газ. Характер рельефа двух других исследованных реконструкций оказывает сильное влияние на самосборку органических молекул. В случае С^На^Ог/ЧхЫп, молекулы располагаются исключительно над 7г-связанными рядами Б! и при охлаждении до ~200К упорядочиваются в волнистые цепочки. На поверхности "5х5"-Си молекулы уже при комнатной температуре формируют кольцеобразные молекулярные комплексы.

Четвертая глава посвящена модифицированным поверхностным реконструкциям на кремнии. В ней рассматриваются вопросы целенаправленного изменения структуры поверхности и его свойств. Как известно, формирование поверхностных структур является результатом взаимодействия двух противоположных тенденций. С одной стороны, уменьшение числа ненасыщенных оборванных связей вследствие перестройки атомной структуры поверхности приводит к уменьшению поверхностной

Рис. 9: СТМ изображения (400x350А2) реконструкции 31 (111)-а-\/3х>/3-Аи: (а) -исходная поверхность; (б) - после осаждения ~0,1 МС 1п при КТ; (в) - после прогрева при 600°С (Л-л/3-(Аи,1п))

энергии. С другой стороны, смещение атомов из положения равновесия увеличивает напряжения решетки и увеличивает поверхностную энергию. Образование реальных структур на поверхности твердых тел есть «компромисс» между этими двумя тенденциями. Смещение баланса в пользу одной из них даже в незначительной степени может привести к существенной перестройки поверхности и изменению многих макроскопических свойств. Рассматривают два возможных направления модифицирования поверхностных структур: со стороны адсорбата (добавлением атомов другого сорта) и со стороны подложки (изменение среднего значения параметра решетки в подповерхностной области). В данной главе обсуждаются результаты экспериментальной проверки обеих подходов.

В первом разделе четверной главы показано, как модификация поверхности добавлением другого адсорбата приводит к существенному снижению плотности линейных дефектов. В качестве исходной поверхности использовалась реконструкция 51(111)-а-\/3 х\/3-Аи (в дальнейшем — а-^З-Аи), обладающая высокой плотностью доменных границ (ДГ), которые в зависимости от условий могут организовываться в упорядоченные (ДГ-кристалл) либо неупорядоченные (ДГ-стекло) структуры [12]. Это свойство делает ее уникальным объектом исследований явления самосборки на атомном уровне.

На рис. 9 (а) представлено СТМ изображение поверхности а\/3-Аи, полученное адсорбцией Аи на ЭЦП 1)7x7 при температуре ~600°С. Поверхность представляет собой комбинацию доменов с локальной периодичностью \/Зх\/3 (т.н. «соразмерные» участки, темные области на рис. 9 (а)), разделенных сеткой ярких ломанных линий - антифазных доменных границ. Хотя доменные границы являются по сути линейными дефектами поверхности, они отличаются от других дефектов своим необычным поведением. При нагреве а\/3-Аи выше ~600°С границы «плавятся» - соразмерные домены \/Зх\/3 сливаются друг с другом, об-

(а) (б)

Рис. 10: (а) - Структурная модель поверхностной реконструкции Si(l 1 l)-/i-\/3х\/3-(Au,In); (б) - СТМ изображения (500x500А2; на вставке - 150x150 А2) этой поверхности, записанные при 115 К

разуя единую монокристаллическую поверхность. При охлаждении доменные границы конденсируются, снова вызывая образование поликристаллической поверхности [12].

На рис. 9 (б) показано, как изменяется поверхность ал/3-Au после осаждения на нее малого количества In при комнатной температуре. Поверхность становится похожа на «негатив» исходной: система доменных границ осталась неизменной, но теперь соразмерные участки выглядят ярче, чем ДГ. Гексагональное упорядочение максимумов соразмерных доменов исходной структуры, при котором на элементарную ячейку приходился один максимум, изменяется на сотовую (honeycomb) структуру, в которой на каждую ячейку л/3х\/3 приходится по два максимума. Обозначим данную реконструкцию как Si(l 11)-Л-\/3 x\/3-(Au,In) (сокращенная запись - /i-V3-(Au,In)). При кратковременном отжиге этой поверхности при температуре выше плавления ДГ (600°С) происходит коалесцен-ция доменов с образованием единой поверхности без антифазных границ (рис. 9(b)), что также подтверждено результатами дифракции медленных электронов (ДМЭ).

По данным СТМ, ЭОС, ДМЭ и ab initio вычислений полной энергии была определена атомная структура полученной поверхности, как показано на рис. 10 (а). Расчеты показывают, что СНСТ конфигурация атомов Аи сохраняется, а атомы In занимают свободные позиции Т4 между тримерами Аи. Оптимизация модели показала, что атомы In располагаются на поверхности выше атомов Аи на 0,18нм. Это означает, что при СТМ исследованиях данной поверхности именно In должен давать максимальный контраст в обеих полярностях. Моделирование СТМ изображений с использованием данной модели подтвердили ее согласие с экспериментальными данными. Однако, сотовое расположение атомов In подразумевает покрытие 0,66МС (два атома на ячейку \/ЗхУЗ), тогда как экспериментально определенное покрытие составляет 0,15МС (пол

атома на ячейку). Противоречие разрешается следующим образом. Как показывают расчеты, два соседних адсорбционных положения разделены относительно невысоким барьером в 0,4 эВ. Это означает, что при комнатной температуре атомы 1п могут свободно перескакивать из одного положения в другое, посещая по очереди каждое из них. В результате, на СТМ изображениях получается усредненное по времени изображение, на котором все возможные места кажутся занятыми. (Скорость СТМ измерений во много раз ниже скорости движения адатомов по поверхности.) Движение атомов 1п замедляется при охлаждении образца, как показано на рис. 10 (б). Однородная сотообразная поверхность, записанная при КТ, при охлаждении выглядит как небольшие фрагменты гексагонального массива \/Зх\/3, которому соответствует один максимум на ячейку. Непосредственный подсчет максимумов показал их плотность равную 0,14±0,04МС, что по порядку величин совпадает со значением покрытия 1п, определенное методом ЭОС. Отсутствие сотового упорядочения показывает, что атомы 1п на самом деле не занимают одну и ту-же ячейку одновременно. Данное утверждение подтверждено результатами вычислений, в которых сравнивались относительные энергии атомов 1п на поверхности \/Зхл/3-Аи и в объеме. Оказалось, что для первого атома в ячейке \/Зх^З нахождение в одной из свободных Т4 положений на 0,03 эВ выгоднее, чем в объеме островка 1п. Однако, когда в ячейку помещается следующий атом, полная энергия возрастает и положение в островке становится на 0,2 эВ выгоднее. Рассмотрим теперь возможный механизм стабилизации однородной поверхности 11)-т/3 х%/3-Аи адсорбцией 1п. Присутствие развитой системы доменных границ на исходной поверхности указывает на то, что стабилизация СНСТ структуры в пределах соразмерных доменов требует внешнего сжимающего напряжения. В реконструкции а\/3-Аи это напряжение обеспечивается присутствием тяжелых доменных границ, в которых сосредоточен избыток атомов золота. Присутствие 1п между тримерами Аи вызывает обратное напряжение, которое частично компенсирует сжимающее напряжение исходной структуры. Как показывают обсуждаемые здесь эксперименты, для этого требуется всего 0,15 МС 1п. Расчеты напряжения поверхности показывают, что исходная реконструкции а\/3-Аи характеризуется напряжением +20,4 эВ/нм2, тогда как введение одного атома 1п в ячейку снижает суммарное напряжение поверхности до +3,9 эВ/нм2.

Структурные превращения в системе 1п/ач/3-Аи, в результате которых происходит удаление антифазных границ, находят прямые отражения в электронных и электрических свойствах поверхности. Исследования методом фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ФЭСУР) показали, что в результате модификации поверхность представляет со-

Рис. 11: (а) - СТМ изображение (280х130А2) поверхности с сосуществующими Э\/ЗхЗ\/3-(Аи,А1)и ат/З-Аи реконструкциями. Покрытие вА1 яз 0, 05 МС; (б) - Атомная модель реконструкции Зл/З хЗ\/3-(Аи,А1). Слева вверху показано расположение и ориентация тримеров Аи в доменной границе реконструкции «\/3-Аи [23]

бой практически совершенный изотропный двумерный электронный газ [22]. Эффективная масса носителей заряда при этом не увеличивается и составляет т* = 0.3те [22]. Измерения поверхностной проводимости выявили улучшение транспортных свойств поверхности, вызванное легированием приповерхностной области атомами 1п.

Во втором разделе рассматривается поведение реконструкции ал/З-Аи в присутствии малого количества другого элемента III группы, а именно А1, которое отличается от ранее рассмотренного случая 1п/а%/3-Аи. Так, вместо удаления доменных границ, добавление А1 приводит к их организации в периодические структуры.

При адсорбции А1 при КТ образование упорядоченных структур не происходит. Вместо этого наблюдаются появление ярких максимумов с примерно одинаковыми латеральными размерами и видимой высотой, позиции которых совпадают с позициями, занятыми тримерами Аи (Т4). Максимумы хаотически распределены по поверхности и с одинаковой вероятностью располагаются как на соразмерных участках, так и в областях доменных стенок. Отжиг поверхности А1/ач/3-Аи при температуре плавления доменных стенок (600°С) приводит к тому, что отдельные максимумы собираются в тримеры (обозначим их Р-тримеры для того, что-бы отличать их от тримеров Аи исходной реконструкции), которые в свою очередь образуют упорядоченные массивы с периодичностью 3\/3х3\/3, как можно видеть на вставке в рис. 11 (а). При увеличении концентрации А1 на поверхности данная реконструкция переходит в 2х2-(Аи,А1). Покрытия А1, Аи и Э1, входящих в состав реконструкции Зч/З х Зч/З, определены как 0,11 МС, 1 МС и 1 МС, соответственно. Предложенная модель атомарного устройства, показанная на рис. 11 (б),

включает в себя атомы AI в замещающих позициях Su и два сорта три-меров Аи: тримеры с центром в Т4 (входящие в состав соразмерных доменов реконструкции а\/3-Аи) и тримеры, развернутые на 180° и расположенные в положениях Нз (из подобных тримеров состоят доменные границы реконструкции а%/3-Аи). Таким образом, данная реконструкция представляет собой систему доменных границ а\/3-Аи, которые при наличии атомов А1 организуются в периодические структуры. Заметим, что в литературе можно найти упоминания о существовании реконструкции Зч/З хЗ\/3-Аи, формирующихся без участия атомов А1 [24]. На фоне огромного числа публикаций, посвященных другим реконструкциям в системе Au/Si(lll), данная структура практически неизвестна. Это связано с трудностями в ее получении, как результат очень узкого диапазона и некоторой неопределенности параметров роста (адсорбция более чем одного монослоя Аи на Si(lll), отжиг с последующим быстрым охлаждением (закалкой)). Образование этой реконструкций является следствием самопроизвольного упорядочения доменных стенок а\/3-Аи. В данной же работе показано, как присутствие очень малого количества атомов А1 привело к стабилизации этих структур, что сделало процесс их формирования более контролируемым.

Третий раздел рассматривает модификации поверхности «со стороны подложки». В этом случае изменения вносятся не непосредственно в слой адсорбата, а в приповерхностный слой образца. Изменения свойств подложки (таких как период кристаллической решетки, химический состав и т.п.) должно приводить к изменениям структуры и свойств поверхностных структур, которые формируются на такой подложке. Изменение параметра решетки нарушает баланс между стремлением системы насытить оборванные связи и увеличением напряжения решетки вследствие смещения атомов из их положений равновесия. При искусственном изменении периода решетки подложки, напряжение решетки поверхностной реконструкции может как увеличиваться, так и уменьшатся в зависимости от конкретного случая. В любом случае нарушается равновесие между двумя противоборствующими тенденциями, что приводит к формированию новых поверхностных структур с отличными от «естественных» свойствами.

Для модификации поверхности «со стороны подложки» в настоящее время существует мало возможностей. Если не принимать в расчет создание на поверхности буферных слоев (что по сути является «заменой» подложки и выходит за рамки данной работы), то для решения данной задачи наилучшим образом подходит только слои твердого раствора GexSi(1_:r), выращенные на поверхности Si(lll) [25]. Следует отметить, что реконструкции, формирующиеся на поверхности гетерослоя

Рис. 12: СТМ изображение (1740х658А2) поверхности с сосуществующими реконструкциями 51(Ш)4х1-1п и Ое1.51(1_з:)(Н1)7хЗ-1п (покрытие |9сс=0,25МС). На вставке показаны структурные элементы СТМ изображений в заполненных состояниях

Се^Б^-а;) практически неизвестны на сегодняшний день.

В качестве объекта модификации была выбрана реконструкция БЩ 11)-4х1-1п, которая является ярким представителем квазиодномерных металлических структур. Растворение атомов йе в верхнем подповерхностном слое 51(111) приводит к необратимому переходу реконструкции

(111)4x1 -1п в новую реконструкцию с периодичностью 7x3 (рис. 12). Для полного перехода необходимо порядка 0,35 МС йе. Если предположить, что Ое полностью растворяется в верхнем двойном слое 51(111), то изменение среднего периода кристаллической решетки составит около 0,07%. На первый взгляд сложно представить, что такое незначительное изменение периода может привести к столь кардинальным изменениям структуры поверхности. Однако, существуют результаты теоретических расчетов [26], которые показывают, что сжимающее напряжение, приложенное к поверхности образца Ое(111), приводит к переходу естественной реконструкции этой поверхности с(2х8) в реконструкцию 7x7, которая характерна для 51(1 II). Величина этого напряжения составляет всего ~1,5%.

Описанный эффект не ограничивается только реконструкцией 4x1-1п. Например, при похожих условиях реконструкция 51(111)\/3х-\/3-1п трансформируется в новую реконструкцию Оег51(1_з;)л/2Тх\/21-1л. Никакие из этих модифицированных структур не наблюдаются в «чистых» системах по отдельности. Данная методика может найти применение не только при исследованиях влияния роли поверхностного напряжения на процессы формирования реконструкций, но и для разработки новых методов синтеза низкоразмерных материалов.

Другой возможный способ модификация поверхности «со стороны подложки», приводящий к изменениям структуры поверхности, заключается в целенаправленном изменении морфологии верхнего слоя под-

ложки без изменения собственно параметров кристаллический решетки. Этот метод основан на том факте, что та часть атомов подложки, которая непосредственно входит в состав поверхностной фазы, может иметь собственную достаточно сложную структуру. Если каким-либо образом удалить атомы адсорбата из такой реконструкции (например, воздействовав атомарным водородом), можно получить поверхность кремния, реконструированную отличным от обычного образа, что, в свою очередь, может влиять на процессы формирования других реконструкций. Для применения данного подхода на практике можно использовать явление замещения, при котором атомы одного адсорбата замещают атомы предыдущего адсорбата, вытесняя их из неконсервативной реконструкции. Типичным примером такого метода является формирование реконструкции 51(100)8х2-БЬ. Структура с такой периодичностью не может быть получена простым осаждение сурьмы на очищенную поверхность 51(100); процесс ее формирования включает в себя предварительное создание реконструкции 5Ц100)4хЗ-1п и последующее осаждение БЬ, которая вытесняет 1п с поверхности, сохраняя тем не менее кремниевый «фундамент», который и играет решающую роль в изменении структуры слоя 5Ь/51(100). В отсутствие индия, кремниевая 4x3 структура релаксирует в структуру 4x1, состоящую из кремниевых димерных рядов. Несвязанные атомы 1п и 5Ь покрывают эту структуру некоторым неупорядоченным слоем. Если полученную таким образом поверхность прогреть выше температуры формирования фазы 5Ь/51(100), то произойдет следующее: слабосвязанные с поверхностью атомы 1п десорбируют (что фиксируется по угасанию оже-пика 1п (404 эВ)), а атомы 5Ь реконструируют поверхность. В обычных условиях произошло бы формирование структуры 51(100)2х 1-5Ь, однако, так как верхний слой подложки в данном случае «подготовлен;», предшествующей реконструкцией, структура фазы 5Ь/51(100) будет отличатся от типичной для данной системы. Она состоит из обычных димеров 5Ь2, но вследствие модифицированного верхнего слоя подложки, структура полученной реконструкции изменяется и период решетки поверхности становится равным 8x2.

В четвертом разделе показано, что модификация поверхности может изменять физические свойства поверхности без изменения ее структуры. В качестве примера рассматривается эволюция системы А1/51(111) при формировании в приповерхностной области слоя твердого раствора Ое151(1_3.). В данном случае все реконструкции, типичные для этой системы (51(111)\/Зх\/3-А1, 81(111)\/7х\/7-А1, массив магических кластеров а-7х7 и 7-фаза), существуют и в модифицированной системе А1/Оеа;51(1_д-)(111), однако их относительные термические стабильности значительно изменяются. В частности, этот эффект выражается в по-

у-фаза и 7x7

адатом

600

550

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Покрытие Ge, МС

(а)

а-7х7

у-фаза и а-7х7

"■■XX—

замещение

(6)

Рис. 13: (а) - Фазовая диаграмма, демонстрирующая эффект внедрения атомов Ge в приповерхностную область подложки Si(lll) на поверхностные структуры системы (0,3 МС Al)/Si; (б) - схематические иллюстрации и соответствующие им СТМ изображения конфигураций адсорбированных атомов AI - адатомного типа (вверху) и замещающая конфигурация (внизу)

вишенной стабильности массива магических кластеров А1. Принимая во внимание перспективные свойства магических кластеров (в частности их каталитическую активность), повышенная стабильность может найти в будущем и практическое применение.

Массив кластеров А1, идентичных по размеру, форме и составу (поверхностные магические кластеры) [6], может быть сформирован в результате напыления 0,35МС А1 на поверхность Si(l 11)7x7 при температуре 575°С. Потенциальный рельеф исходной поверхности 7x7 служит шаблоном для самоорганизации атомов А1 в упорядоченный массив. Такая поверхность является метастабильной и переходит в реконструкцию Si(l 11)ч/3 х\/3-А1 при прогреве выше 600°С [27]. Переход а-7х7 —> \/Зх1/з является необратимым. Реконструкция Si(l 11)УЗх\/3-А1 состоит из адатомов А1, которые расположены в позициях Т4 на почти объемоподобной поверхности (111). При формировании слоя GexSij!.^ на Si(l 11) новых реконструкций обнаружено не было, однако при увеличении концентрации Ge в приповерхностном слое плавно увеличивается температура перехода реконструкции Si(l 11)а—7х7-А1 в Si(l 11)\/Зхл/3-AI, как схематически показано на фазовой диаграмме системы (рис. 13 (а)). При покрытии Ge ~0,5МС массив кластеров существует практически до температуры десорбции А1 (т.е. примерно на 150°С выше, чем в чистой системе Al/Si(lll)). Для того чтобы определить относительные стабильности конкурирующих конфигураций, были проведены расчеты из первых принципов их энергий образования. В качестве начальной точки рассматривались чистые системы Al/Si(lll) и Al/Ge(111), для каж-

дой из которых была оценены стабильность атома А1 в позиции адатома или замещающей позиции (рис. 13 (а)). В то время как в чистой системе А1/51(111) конфигурация адатома А1 более стабильна, чем конфигурация атомов А1 в замещающем положении (откуда следует необратимый характер перехода фазы а-7х7 в %/Зх\/3 при нагреве выше 600°С), добавление йе снижает разность энергий замещающей позиции с +0,43 эВ до +0,03 эВ по сравнению с адатомной конфигурацией. Вследствие этого, фаза а-7х7 в системе А1/Оеа:51(1_1)(111) имеет увеличенную температурную стабильность. Изменение относительной стабильности конфигураций «адатом» и «замещение» делает возможным обратный переход из реконструкции %/Зх\/з в массив магических кластеров А1.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено, что модификация подложки 51(111) с помощью реконструкции "5х5"-Си, вследствие блокирования роста объемного силицида и увеличения диффузионной длины атомов Си, приводит к их агломерации вдоль краев моноатомных ступеней и образованию протяженных нанопроволок Си.

2. Показано, что модификация 51(111) с помощью реконструкции "5x5"-Си приводит к заметному улучшению морфологии поверхности пленки Аи, что сказывается на электрофизических свойствах системы, в частности приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза по сравнению с исходной системой Аи/51(111).

3. Показано, что формирование поверхностной реконструкции 51(100)-с(4х12)-А1 в границе раздела металл/кремний приводит к изменению режима роста металлов (1п, Аи, Си) и формированию массивов наноостровков. Используя формализм кинетической теории зароды-шеобразования из температурных зависимостей размеров островков оценены параметры диффузии атомов по этой поверхности.

4. Показано, что рост 5Ь на 51(111) существенно модифицируется внедрением реконструкции 51(111)\/Зх\/3-1п, которая выполняет роль сурфактанта, а также подготавливает объемоподобную структуру верхнего слоя 51(111), разрушая структуру 7x7 атомарно чистого кремния. В результате, вместо неупорядоченной пленки 5Ь формируется массив наноразмерных монокристаллических островков 5Ь с возможностью регулировки плотности.

5. Установлено, что реконструкция 31(111)"5х5"-Си содержит высокие потенциальные барьеры на границах ячеек и потенциальный бассейн в центре шестиугольной ячейки с мелким рельефом дна. Величина диффузионного барьера внутри ячейки составляет 0,29±0,03эВ. Существование этого бассейна определяет диффузионные процессы адсорбированных атомов Ое, а также их кластерообразование. Атомные кластеры Ое, формирующиеся в рельефе реконструкции "5x5"-Си, разделяются на три семейства, гексагональные л/Зх^/З и 2x2, и прямоугольное \/Зх2.

6. Показано, как влияет потенциальный рельеф поверхностных реконструкций на процессы самосборки молекулярных структур на основе органических молекул С15Н8Ы202. На чистой поверхности кремния молекулы хаотически адсорбируются на поверхности, насыщая оборванные связи реконструкции. В системе С15Н8Ы202/4х 1-1п, молекулы располагаются над тг-связанными цепочками между рядами атомов металла и при охлаждении до ~200К упорядочиваются в волнистые цепочки. На поверхности "5х5"-Си молекулы уже при комнатной температуре формируют кольцеобразные молекулярные комплексы. На реконструкции \/Зх\/3-Ац молекулы образуют подвижный двумерный молекулярный газ, который при охлаждении конденсируется на моноатомных ступенях подложки. В большинстве случаев молекулы увлекаются электрическим полем микроскопа, что позволяет искусственно концентрировать молекулы в плотные массивы.

7. Показано, что при адсорбции 1п на реконструкцию 51(111)-а-\/Зх\/3-Аи происходит вытеснение доменных границ реконструкции, при этом 1п присутствует на поверхности в виде подвижного адатомного газа. Снижение плотности дефектов происходит вследствие того, что адатомы 1п компенсируют напряжение исходной поверхности, которое снижается с +204мэВ/А2 до +39мэВ/А2. Определена структура совместной реконструкции Л-\/3-(Аи,1п), измерены электрические свойства.

8. Определена атомная структура реконструкций А1/ал/3-Аи, образованных адсорбцией А1 на поверхностную реконструкцию 51(111)-а-\/Зх\/3-Аи. Показано, что данные реконструкции представляют собой доменные границы исходной структуры ал/5-Аи, упорядоченные в в периодические структуры Э\/ЗхЗл/3-(Аи,а1) и 2x2, в зависимости от покрытия А1. Предложенная структурная модель Зл/Зх Зч/З-(Аи,А1) включает в себя атомы А1 в замещающих позициях и тримеры Аи с центрами в Т4 и Н3.

9. Экспериментально показано, что замена верхнего подповерхностного слоя Si(lll) на GexSi(i_j.) приводит к необратимому переходу реконструкции Si(l 11)4х 1 -In в новую реконструкцию с периодичностью 7x3. Покрытие Ge, необходимое для полного перехода составляет ~0,35 MC, что соответствует изменению среднего периода кристаллической решетки на ~0,07%.

10. Показано, что адсорбция Sb на предварительно сформированную Si(100)4x3-In при Ts<280°C приводит к частичной декомпозиции исходной поверхности, при которой сохраняется структура верхнего (4х1)-реконструированного слоя. Установлено, что изменения структуры верхнего слоя подложки приводят к формированию поверхности Sb/Si(100) с необычным для данной системы расположением диме-ров Sb2.

11. При замене верхнего подповерхностного слоя Si(l 11) на слой Ge^Si^^) переменного состава, все характерные поверхностные реконструкции системы Al/Si(l 11) сохраняются, однако изменяются их относительные температурные стабильности. Установлены различия в предпочтительных конфигурациях атомов Al (адатомное и замещающее положения) на Si(lll) и Ge(lll). Обнаружен обратный фазовый переход «л/3-А1 —>■ кластеры Al». (В исходной системе Al/Si(l 11) переход «кластеры —» \/3-А1» является необратимым.)

Список литературы

[1] Herman М.А., Sitter И. Molecular Beam Epitaxy: fundamentals and Current Status. - Berlin: Springer-Verlag, 1996,- 453 с.

[2] Stangl J., V.Holy, Bauer G. Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures. // Review Of Modern Physics. - 2004.

- V. 76. - P. 726-783.

[3] Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., А.В.Зотов, Катаяма М. Введение в физику поверхности. - Москва: Наука, 2005,- 499 с.

[4] Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V. Surface Phases on Silicon.

- Chichester: Wiley, 1994,- 450 p.

[5] Болховитянов Ю.Б., Пчеляков О.П. Эпитаксия GaAs на кремниевых подложках: современное состояние исследований и разработок. // Успехи физических наук. - 2008. - V. 178, N. 5. - Р. 459-480.

[6] Wang Y.L., Saranin A.A., Zotov A.V., Lai M.Y., Chang H.H. Random and ordered arrays of surface magic clusters. // Internation.Rev.Phys.Chem. - 2008. - V. 27, N. 2. - P. 317-360.

[7] Lai M.Y., Wang Y.L. Direct observation of two dimensional magic clusters. // Phys. Rev. Lett. - 1998. - V. 81, N. 1. - P. 164-167.

[8] Wang L.L., Ma X.C., Jiang P., Fu Y.S., Ji S.H., Jia J.F., Xue Q.K. Uniform Pb nanowires of magic thickness on Si(lll) controlled by elastic interaction and quantum size effects. // Phys. Rev. B. - 2006.

- V. 74, N. 7. - P. 073404-4.

[9] Tang L., Guan Z.-L., Hao D„ Ma X.-C., Jia J.-F., Xue Q.-K. Ordered Au/Pb nanoring arrays on Pb-induced Si(lll)-lxl surface. // Appl. Phys. Lett. - 2009. - V. 94, N. 6. - P. 063112-3.

[10] Heath J. R. Molecular Electronics. // Annu. Rev. Mater. Res. - 2009.

- V. 39. - P. 1-23.

[11] Guisinger N.P., Elder S.P., Yoder N.L., Hersam M.C. Ultra-high vacuum scanning tunneling microscopy investigation of free radical adsorption to the Si(lll)-7x7 surface. // Nanotechnology. - 2007. -V. 18, N. 4. - P. 044011-6.

[12] Nagao T., Hasegawa S., Tsuchie K., Ino S., Voges C., Klos G., Pfniir H., Henzler M. Structural phase transitions of Si(l lO-^xv^jmO"-Au: Phase transitions in domain-wall configurations. // Phys. Rev. B.

- 1998. - V. 57, N. 16. - P. 10100-10109.

[13] Brune H., Giovannini M., Bromann K., Kern K. Self-organized growth of nanostructure arrays on strain-relief patterns. // Nature.

- 1998. - V. 394. - P. 451-453.

[14] Bootsma T.I.M., Hibma T. The epitaxial growth of Cu on Si(l 11)7x7: a RHEED study. // Surf. Sci. - 1995. - V. 331/333, N. 1. - P. 636640.

[15] Zegenhagen J., Pontes E., Grey F., Patel J.R. Microscopic structure, discommensurations, and tiling of Si(lll)/Cu-"5x5". // Phys. Rev. B.

- 1992. - V. 46, N. 3. - P. 1860-1863.

[16] Morales M.E.T., Hdhberger E.M., Schaeflein Ch., Blick R.H., Neumann R., Trautmann C. Electrical characterization of electrochemically grown single copper nanowires. // Appl. Phys. Lett.

- 2003. - V. 82, N. 13. - P. 2139.

[17] Yeh J.-J., Hwang J., Bertness K., Friedman D.J., Cao R., Lindau I. Growth of the room temperature Au/Si(l 1 l)-(7x 7) interface. // Phys. Rev. Lett. - 1993. - V. 70, N. 24. - P. 3768-3771.

[18] Su W.B., Chang S.H., Jian W.B., Chang C.S., Chen L.J., Tsong T.T. Correlation between quantized electronic states and oscillatory

thickness relaxations of 2D Pb islands on Si(l 1 l)-(7x7). // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V. 86, N. 22. - P. 5116-5119.

[19] Hasegawa S., Ino S. Surface structures and conductance at epitaxial growth of Ag and Au on the Si(lll) surface. 11 Phys. Rev. Lett. -1992. - V. 68, N. 8. - P. 1192-1195.

[20] Russow U., Frotscher U., Esser N.. Resh U., Müller Th., Richter W., Woolf D.A., Williams R.H. Growth mode of ultrathin Sb layers on Si studied by spectroscopic ellipsometry and Raman scattering. // Appl. Surf. Sei. - 1993. - V. 63, N. 1-4. - P. 35.

[21] Paliwal V.K., Vedeshwar A.G., Shivaprasad S.M. Residual thermal desorption study of the room-temperature-formed Sb/Si( 111) interface. // Phys. Rev. B. - 2002. - V. 66, N. 24. - P. 245404-5.

[22] Kim J.K., Kim K.S., McChesney J.L., Rotenberg E., Hwang H.N., Hwang C.C., Yeom H. W. Two-dimensional electron gas formed on the indium-adsorbed Si(l 1 l)v/3x\/3-Au surface. // Phys. Rev. B. - 2009. - V. 80, N. 7. - P. 075312-7.

[23] Falta J., Hille A., Novikov D., Materlik G., Seehofer L., Falkenberg G., Johnson R.L. Domain wall structure of Si(l 11)(л/3 x \/3)Я30°-Аи. // Surf. Sei. - 1995. - V. 330, N. 2. - P.L673-L677.

[24] Seifert С., Hild R., Horn-von Hoegen M., Zhachuk R.A., Olshanetsky B.Z. Au induced reconstructions on Si(lll). // Surf. Sei. - 2001. -V. 488, N. 1/2. - P. 233-238.

[25] Болховитянов Ю.Б., Пчеляков О.П., Соколов Л.В., Чикичев С.И. Искусственные подложки GeSi для гетероэпитаксии — достижения и проблемы. // Физика и техника полупроводников. - 2003. - V. 37. - Р. 513-538.

[26] Marser J.L., Chou M.Y.Jr. Energetics of the Si(lll) and Ge(lll) surfaces and the effect of strain. 11 Phys. Rev. B. - 1993. - V. 48, N. 8. - P. 5374-5385.

[27] Li R.-W., Owen J.H.G., Kusano S., Miki K. Dynamic behavior and phase transition of magic Al clusters on Si(l 11)7x7 surfaces. // Appl. Phys. Lett. - 2006. - V. 89, N. 7. - P. 073116-3.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых периодических изданиях1

1. Tsoukanov D.A., Ryzhkov S.V., Gruznev D.V., Lifshits V.G. The role of the surface phases in surface conductivity // Applied Surface Science. —2000. —Т.162-163. —C. 168-17].

2. Rao B.V., Gruznev D., Tambo Т., Tatsuyama C. Sb adsorption on Si(l ll)-ln(4xl) surface phase // Applied Surface Science. -2001. -Т.175-176. -C.187-194.

3. Rao B.V., Gruznev D., Tambo Т., Tatsuyama C. Structural Transformations During Sb Adsorption on Si(lll)-In(4xl) Reconstruction // Japanese Journal of Applied Physics. -2001. -T.40. -C.4304-4308.

4. Rao B.V., Gruznev D., Mori M., Tambo Т., Tatsuyama C. Twinned InSb molecular layer on Si(lll) substrate // Surface Science. -2002. -T.493. -C.373-380.

5. Gruznev D., Rao B.V., Tambo Т., Tatsuyama C. Surface Structure Evolution During Sb Adsorption on Si(lll)-In(4x 1) Reconstruction // Applied Surface Science. — 2002. -T.190. -C. 134-138.

6. Gruznev D., Rao B.V., Furukawa Y., Mori M., Tambo Т., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Atomic structure and formation process of the Si(l 1 l)-Sb(\/7 x\/7) surface phase //Applied Surface Science. -2003. -Т.212-213. —C.135-139.

7. Gruznev D., Rao B.V., Mori M., Tambo Т., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Study of Sb adsorption on the Si(001)-In(4x3) surface // Applied Surface Science. —2003. —T.216. —C.35-40.

8. Lifshits V.G., Gavrilyuk Yu.L.. Tsukanov D.A., Churusov B.K., Enebish N., Kuznetsova S.V., Ryjkov S.V., Gruznev D., Tatsuyama C. Surface phases and processes on Si surface // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. —2004. —T.2. —C.56-76.

9. Gruznev D.V., Ohmura K., Saitoh M., Tsukabayashi S., Tambo Т., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Surfactant mediated growth of Sb clusters on Si(lll) surface // Journal of Crystal Growth. -2004. -Т.269-213. -B.2-4. -C.235-241.

10. Gruznev D.V., Ohmura K., Mori M., Tambo Т., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Modification of Sb/Si(001) interface by incorporation of In(4x3) surface reconstruction // Applied Surface Science. - 2004. -T. 237. - B. 1-4. - C. 99-104.

'Полужирным шрифтом выделены издания, входящие в Перечень ВАК РФ

11. Лавринайтис М.В., Грузнев Д.В., Цуканов Д.А., Рыжков С.В. Исследование электрической проводимости поверхностной фазы Si(100)c(4xl2)-Al при напылении In и AI // Письма в журнал технической физики. —2005. —Т.31. —В.24. —С.67-73.

12. Грузнев Д.В., Филиппов И.Н., Олянич Д.А., Чубенко Д.Н., Саранин A.A., Зотов A.B., Лифшиц В.Г. Формирование поверхностной фазы Si(l 11)-\/Зх\/3-(Аи,1п) // Вестник Дальневосточного отделения РАН. —2005. —Т.6(прил.). —С.61-69.

13. Gruznev D.V., Filippov I.N., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Kuyanov I.A., Saranin A.A., Zotov A.V., Lifshits V.G. Si(lll)-o ч/3-Au phase modified by In adsorption: Stabilization of a homogeneous surface by stress relief // Physical Review B. —

2006. -T.73. -C. 115335.

14. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Avilov V.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Growth of In nanocrystallite arrays on the Si(100)-c(4x 12)-A1 surface // Surface Science. —2006. -T.600. —C.4986-4991.

15. Zotov A.V., Saranin A.A., Kishida M., Murata Y., Honda S., Katayama M., Oura K., Gruznev D.V., Visikovskiy A., Tochihara H. Reversible phase transition in the pseudomorphic v/3xv/7-hex In layer on Si(lll) // Physical Review B. —2006. — T.74. —C.035436.

16. Олянич Д.А., Чубенко Д.Н.,Грузнев Д.В., Саранин A.A., Зотов A.B. Исследование методом сканирующей туннельной микроскопии роста наноостровков Си на поверхности Si(100)-c(4x 12)-А1 // Письма в журнал технической физики. —

2007. -Т.ЗЗ. -В.21. —С.31-35.

17. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. 4xl-to-7x3 transition in the In/Ge^Si^O 11) system induced by varying substrate lattice constant // Physical Review B. -2007. -T.76. -C.073307.

18. Zotov A.V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Saranin A.A. Multi-mode growth in Cu/Si(l 11) system: Magic nanoclustering, layer-by-layer epitaxy and nanowire formation // Surface Science. -2008. -T.602. -C.391-398.

19. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Relative stabilities of adsorbed versus substitutional Al atoms in submonolayer AI/Ge^i^l 11) // Physical Review B. —2008. —T.78. —C. 165409.

20. Tsukanov D.A., Ryzhkova M.V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A. Self-assembly of conductive Cu nanowires on Si(lIl)'5x5'-Cu surface

// Nanotechnology- -2008. -T.19. -C.245608.

21. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Tsukanov D.A., Borisenko E.A., Bondarenko L.V., Ivanchenko M.V., Zotov A.V., Saranin A.A. Growth of Au thin film on Cu-modified Si(lll) surface // Surface Science. —2009. —T.603. -C. 34003403.

22. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Gvozd I.V., Chukurov E.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Diffusion and clustering o[ adatoms on discommensurate surface template: Ge atoms on Si(ll I)"5x5"-Cu reconstruction // Surface Science. -2010. -T.604. -C.666-673.

23. Олянич Д.А., Чубенко Д.Н.,Грузнев Д.В., Котляр В.Г., Устинов В.В., Солин Н.И., Зотов А.В., Саранин А.А. Адсорбция Со на реконструированные поверхности кремния: Si(100)-c(4x 12)-А1 и Si(l 11)-5,55х5,55-Си // Письма в журнал технической физики. -2010. -Т.36. —В.З. —С. 15-22.

24. Gruznev D.V., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. Effect of Surface Potential Relief on Forming Molecular Arrays: Tryptanthrin Adsorbed on Various Si(lll) Reconstructions // Journal of Physical Chemistry C. -2010. -T.114. -C.14489-14495.

25. Matetskjy A.V., Gruznev D.V., Zotov A.V., Saranin A.A. Modulated C60 monolayers on Si(lll)v/3x%/3-Au reconstructions // Physical Review B. -2011. -T.83. -C.195421.

26. Бондаренко Л.В., Цуканов Д.А., Борисенко E.A., Грузнев Д.В., Матецкий А.В. Электрическая проводимость системы (Au,ln)/Si(l 11) // Труды МФТИ. —2011. -Т.З, —В.2. —С.3-9.

27. Gruznev D.V., Matetskiy A.V., Bondarenko L.V., Borisenko E.A., Tsukanov D.A., Zotov A.V., Saranin A.A. Structural transformations in (Au,In)/Si(l 11) system and their effect on surface conductivity // Surface Science. —2011. —T.605, —C.1420-1425.

Патенты

28. Зотов А.В., Грузнев Д.В., Цуканов Д.А., Рыжкова М.В., Коробцов В.В., Саранин А.А. Способ создания проводящих нанопроволок на поверхности полупроводниковых подложек // Патент РФ на изобретение - №2007143736/28; заяв. 26.11.2007; опубл. 20.06.2009; Бюлл. № 17.

Грузнев Димитрий Вячеславович

Формирование структур на реконструированной поверхности кремния

Автореферат

Подписано к печати 8 сентября 2011 г. Печ.л. 2 Формат 60x84/16. Тираж 120экз. Заказ №

Издано ИАПУ ДВО РАН. 690041, г.Владивосток, ул.Радио,5 Отпечатано участком оперативной печати ИАПУ ДВО РАН. 690041, г.Владивосток, ул.Радио,5

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Грузнев, Димитрий Вячеславович

Введение

1 Формирование наноструктур на поверхности кремния. Методические вопросы исследования

1.1 Самосборка наноструктур на поверхности твердых тел. Анализ проблемы

1.2 Представления о поверхности и поверхностных реконструкциях.

1.3 Современные методы исследования поверхности.

2 Твердотельные наноструктуры на модифицированной поверхности кремния

2.1 Линейные наноструктуры Си на реконструкции Si(111)"5x5"-Cu.

2.2 Рост пленки Аи на реконструкции Si(111)"5x5"-Cu.

2.3 Металлические островки на реконструкции Si(100)c(4x 12)-А1.

2.4 Реконструкция Si(l 11)\/Зх как сурфактант роста монокристаллов Sb 83 Выводы по главе.

3 Атомные и молекулярные структуры на модифицированной поверхности кремния

3.1 Атомные кластеры Ge на несоразмерной реконструкции

3.2 Массивы органических молекул на поверхностных реконструкциях . 111 Выводы по главе.

4 Модифицированные поверхностные реконструкции на кремнии

4.1 Удаление доменных границ с поверхности и его влияние на электрофизические свойства системы.

4.2 Организация доменных границ в периодические структуры

4.3 Изменение атомной структуры поверхности при модификации приповерхностной области подложки.

4.4 Изменение свойств поверхностной реконструкции при модификации приповерхностной области подложки.

Выводы по главе.

Введение диссертация по физике, на тему "Формирование структур на реконструированной поверхности кремния"

Актуальность работы В современной электронике существует отчетливая тенденция к миниатюризации элементов полупроводниковых интегральных схем. Она обусловлена потребностями к удешевлению производства, снижению энергопотребления устройств и т.п. С уменьшением размеров элементов все большую роль начинает играть структура поверхности подложки: увеличивается чувствительность процессов роста эпитак-сиальных слоев к структуре поверхности на атомном уровне, ее химическому составу и т.п. Кроме того, постепенный переход к наноэлектронике, использующей свойства квантово-размерных систем, диктует потребность в принципиально новых методах синтеза функциональных элементов. Среди различных методов формирования структур на поверхности твердого тела [1], метод самосборки (или самоорганизации) становится все более актуальным [2], так как самоорганизованный рост позволяет получать упорядоченные массивы идентичных нанообъектов на значительных площадях. При применении процессов самосборки для создания наноструктур на поверхностях полупроводников, роль атомной структуры поверхности становится критической.

Одним из свойств поверхности ковалентных кристаллов, таких как кремний, является их способность к реконструкции, при которой структура поверхности изменяется в широких пределах при осаждении субмонослойных покрытий адсорбата [3]. Таких структур - атомных реконструкций - на подложках кремния различных ориентаций обнаружено и исследовано уже более 300 [4]. Подобная модификация поверхности изменяет многие из ее свойств и может быть использована в качестве параметра для управления процессами самоорганизованного роста наноструктур. Следует отметить, что речь идет не о буферных слоях, которые фактически заменяют материал подложки и представляют самостоятельную сложную технологическую задачу, зачастую вынуждая выращивать многослойные буферные «сандвичи», градиентные слои и т.п. [5]. Модификация поверхности субмонослойными реконструкциями призвана обеспечить процесс самосборки, сохранив при этом такие характеристики монокристаллической подложки, как низкая шероховатость, предсказуемые направления атомных ступеней и интервал между ними, высокое кристаллическое совершенство поверхности, низкая плотность дефектов и др.

Одним из примеров самоорганизованного формирования совершенных массивов на-нокластеров с использованием поверхностной реконструкции в качестве шаблона является формирование «магических» кластеров на атомарно чистой поверхности 51(111) с реконструкцией 7x7 [6]. Замена структуры поверхности на реконструкцию типа «адсорбат/подложка» в некоторых случаях также приводит к формированию на ней массивов нанообъектов (кластеры [7], нанопроволоки [8], нанокольца [9] и др.). Ввиду важности материалов пониженной размерности как для фундаментальной физики, так и с технологической точки зрения, а также сложности их получения, такой подход представляется перспективным и актуальным. Тем не менее, систематических исследований'в данном направлении, позволивших бы разработать универсальный метод создания наноструктур с заданными характеристиками, недостаточно.

Особый интерес представляет возможность создания на поверхности кремния в условиях сверхвысокого вакуума молекулярных структур для интеграции хорошо развитых кремниевых технологий с бурно развивающейся в последние годы молекулярной электроникой. В основе молекулярной электроники лежит концепция использования отдельных молекул и молекулярных комплексов в качестве готовых логических и функциональных элементов [10]. Адсорбция большинства органических молекул на поверхность кремния, которая характеризуется большим количеством химически активных ненасыщенных связей, зачастую приводит к диссоциации молекул и образованию пло-хоупорядоченных слоев [11]. Так как модификация поверхности 51(111) реконструкциями, помимо прочего, приводит с снижению плотности оборванных связей, это можно использовать для формирования совершенных молекулярных слоев.

Наконец, поверхностные реконструкции как таковые представляют определенный самостоятельный интерес. Механизмы образования протяженных двумерных структур со сложной внутренней организацией до сих пор является предметом дискуссии. Одним из интересных объектов этого направления является реконструкция 51(111)-а-у/3 х\/3-Аи. Она обладает необычным свойством — высокой плотностью доменных границ (ДГ) которые, при определенных условиях, могут организовываться в различные упорядоченные (ДГ-кристалл) либо неупорядоченные (ДГ-стекло) структуры [12]. Это свойство делает ее уникальным объектом исследований явления самосборки на атомном уровне. В данной работе рассматриваются вопросы формирования «искусственных» поверхностных реконструкций, целенаправленного изменения структуры поверхности и, как следствие, ее свойств.

Целью диссертационной работы ставится развитие методов контролируемого формирования нанообъектов на поверхности кремния, основным из которых является использование поверхностных реконструкций «адсорбат/подложка» для модификации свойств поверхности.

Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:

1. Провести экспериментальные исследования формирования основных типов нанообъектов (пленки (2 0), проволоки (1 Б) и наноостровки (ОБ)) на поверхностях кремния со сформированными поверхностными реконструкциями. Качественно показать модифицирующее влияние атомных реконструкций на процессы роста наноструктур. Количественно оценить диффузионные параметры для ряда адсор-батов на реконструированных поверхностях 51(111).

4. Выяснить механизм вытеснения антифазных доменных границ с поверхности Аи/51(111) двумерным адатомным газом 1п. Показать влияние доменной структуры на электронные и электрические свойства поверхности.

5. Исследовать модификацию структуры поверхности Аи/БЦШ) адсорбцией А1. Исследовать структурно-фазовые превращения в этой системе и процесс организации доменной структуры реконструкции 51(11 \)-а-л/Ъ х\/3-Аи в периодические решетки. Установить атомную структуру полученных модифицированных реконструкций.

6. Установить влияние периода решетки подложки на реконструкцию поверхности.

1. Экспериментально показано изменение режимов роста ряда металлов (1п, Аи, Си) при создании в границе раздела металл/кремний поверхностной реконструкции 51(100)с(4х 12)-А1. Используя формализм кинетической теории зародышеобразо-вания оценены параметры диффузии атомов по этой поверхности.

2. Определены закономерности захвата нейтральных атомов йе потенциальным бассейном в элементарной ячейке квазипериодической реконструкции 51(111)"5х5"-Си. Определен диффузионный барьер для атомов йе, выявлено формирование ди-меров йе с периодами \/За, 2 а и у/7 а, а также атомных кластеров до пентамеров включительно.

3. Установлено, что адсорбция 1п на поверхностную реконструкцию 51(111)-а:-л/Зх\/3-Аи снижает напряжение поверхности, вследствие чего сильно уменьшается концентрация линейных дефектов поверхности (антифазных доменных границ), а размеры доменов структуры л/Зх-^/З увеличиваются с ~100А до типичных размеров террас подложки кремния (0,1-0,5 мкм). Предложена структурная модель поверхности 51(111)-к-л/3 х\/3-(Аи,1п), показано влияние доменных границ исходной реконструкции на свойства поверхности.

4. Выявлено существование новых поверхностных реконструкций

Зл/Зх и 2х2-(Аи,А1). Установлены закономерности их формирования и атомное устройство. Показано, что данные реконструкции можно рассматривать как антифазные доменные границы поверхности Аи/51(111), упорядоченные в периодические структуры.

5. Обнаружено, что незначительные изменения периода кристаллической решетки приповерхностной области 51(111) приводят к существенной перестройке атомной структуры реконструкции Э1(111)4х 1-1п с образованием новой металлической реконструкции 7хЗ-1п. Подобные же модификации в системе А1/51(111) не приводят к формированию новых структур, но изменяют относительные температурные стабильности существующих.

Практическая ценность работы состоит в том, что рассмотренные способы формирования наноструктур являются основой для разработки полномасштабных методов контролируемого создания функциональных материалов. В данной работе впервые получены структуры, свойства которых в значительной степени отличаются от свойств структур, сфабрикованных на немодифицированных поверхностях. Так, получены массивы нанопроволок Си на поверхности 51(111), терминированной двумерным силицидом Си25к При выборе соответствующей морфологии образца возможно формирование нанопроволок Си в виде петель, колец и т.п. Такая система обладает высокой анизотропией электропроводности и низким удельным сопротивлением. Пленки Аи, сформированные на поверхностной реконструкции 81(111)"5х5"-Си, демонстрируют лучшую морфологию поверхности за счет подавления формирования объемного силицида и, как следствие, лучшие электрофизические характеристики. Эти системы имеют практическую ценность и могут быть использованы в будущем при разработке токопроводящих элементов нанометрового масштаба.

Предложен способ увеличения температурной стабильности упорядоченных массивов атомных кластеров А1 на поверхности 51(111)7x7. Учитывая, что данная структура обладает ярко выраженной каталитической активностью, увеличение ее стабильности также может найти практическое применение.

Основные защищаемые положения

1. Квазипериодическая реконструкция 51(111)"5х5"-Си эффективно блокирует формирование силицида в системах Си/31(111) и Аи/51(111). Этот факт вместе с увеличением диффузионной длины атомов Си по поверхности приводит к формированию нанопроволок Си, декорирующих моноатомные ступени подложки. Массив таких проволок демонстрирует сильную анизотропию электропроводности. В системе Аи/ЭЦШ) формируется атомно-гладкая пленка Аи. Улучшение морфологии поверхности по сравнению с пленкой, сформированной на атомарно чистой поверхности 31(111), приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза.

2. Реконструкция 51(111)"5х5"-Си содержит потенциальный бассейн в центре шестиугольной ячейки, который характеризуется высокими барьерами на границах ячейки и мелким рельефом дна. Минимумы рельефа приходятся на позиции 5;/ (атом Си, замещающий 51), диффузионный барьер между позициями составляет 0,29±0,03эВ. При комнатной температуре бассейны могут захватывать нейтральные атомы адсорбата (йе, Аи, 1п) и органические молекулы (С^На^СЬ), формируя атомные и молекулярные кластеры.

3. Внедрение подвижных атомов 1п в решетку поверхностной реконструкции 51(111)a:\/3-Au снижает напряжение поверхности с +204 мэВ/А2 до +39мэВ/А2, в результате чего происходит вытеснение линейных дефектов - антифазных доменных границ - с образованием гомогенной поверхности \/Зхл/3

4. Изменение периода кристаллической решетки подложки на 0,07% созданием в приповерхностной области Si(lll) слоя Ge^i^-^ вызывает фазовый переход 4xl-In —> 7хЗ-1п. Реконструкция 7хЗ-1л не формируется ни в одной из «чистых» систем (In/Si, In/Ge) и включает в себя 1 МС In и 0,65±0,04 МС атомов подложки.

5. Замена части атомов Si в приповерхностной области Si(lll) на атомы Ge изменяет наиболее предпочтительную позицию для адсорбированного атома А1 с адатомной на замещающую. Это приводит к изменению относительных температурных стабильностей реконструкций Si(l 11)\/3х\/3-А1 и массива магических кластеров А1, а также делает возможным обратный фазовый переход «\/3-А1 —> кластеры А1». (В исходной системе Al/Si(lll), без атомов Ge, переход «кластеры —\/3-А1» является необратимым.)

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Общие выводы

2. Показано, что модификация 51(111) с помощью реконструкции "5х5"-Си приводит к заметному улучшению морфологии поверхности пленки Аи, что сказывается на электрофизических свойствах системы, в частности приводит к возрастанию поверхностной проводимости в три раза по сравнению с исходной системой Аи/БЦШ).

3. Показано, что формирование поверхностной реконструкции 51(100)с(4х 12)-А1 в границе раздела металл/кремний приводит к изменению режима роста металлов (1п, Аи, Си) и формированию массивов наноостровков. Используя формализм кинетической теории зародышеобразования из температурных зависимостей размеров островков оценены параметры диффузии атомов по этой поверхности.

4. Показано, что рост 5Ь на 51(111) существенно модифицируется внедрением реконструкции 11)\/3 х\/3-1п, которая выполняет роль сурфактанта, а также подготавливает объемоподобную структуру верхнего слоя 51(111), разрушая структуру 7x7 атомарно чистого кремния. В результате, вместо неупорядоченной пленки БЬ формируется массив наноразмерных монокристаллических островков БЬ с возможностью регулировки плотности.

5. Установлено, что реконструкция 31(111)"5х5"-Си содержит высокие потенциальные барьеры на границах ячеек и потенциальный бассейн в центре шестиугольной ячейки с мелким рельефом дна. Величина диффузионного барьера внутри ячейки составляет О,29±0,03эВ. Существование этого бассейна определяет диффузионные процессы адсорбированных атомов Се, а также их кластерообразова-ние. Атомные кластеры йе, формирующиеся в рельефе реконструкции "5х5"-Си, разделяются на три семейства, гексагональные \/Зх-\/3 и 2x2, и прямоугольное \/Зх2.

6. Показано, как влияет потенциальный рельеф поверхностных реконструкций на процессы самосборки молекулярных структур на основе органических молекул С15Н8Ы202. На чистой поверхности кремния молекулы хаотически адсорбируются на поверхности, насыщая оборванные связи реконструкции. В системе С^НзИгОг/Чх 1-1п, молекулы располагаются над 7г-связанными цепочками Э1 между рядами атомов металла и при охлаждении до ~200К упорядочиваются в волнистые цепочки. На поверхности "5х5"-Си молекулы уже при комнатной температуре формируют кольцеобразные молекулярные комплексы. На реконструкции у/Зх^/З-Ац молекулы образуют подвижный двумерный молекулярный газ, который при охлаждении конденсируется на моноатомных ступенях подложки. В большинстве случаев молекулы увлекаются электрическим полем микроскопа, что позволяет искусственно концентрировать молекулы в плотные массивы.

7. Показано, что при адсорбции 1п на реконструкцию 31(111)-а-л/3 х\/3-Аи происходит вытеснение доменных границ реконструкции, при этом 1п присутствует на поверхности в виде подвижного адатомного газа. Снижение плотности дефектов происходит вследствие того, что адатомы 1п компенсируют напряжение исходной поверхности, которое снижается с +204мэВ/А2 до +39мэВ/А2. Определена структура совместной реконструкции /г,-л/3-(Аи,1п), измерены электрические свойства.

8. Определена атомная структура реконструкций к\/ау/Ъ-ки, образованных адсорбцией AI на поверхностную реконструкцию Si(l 1 \)-а-у/3 хл/3-Au. Показано, что данные реконструкции представляют собой доменные границы исходной структуры а\/3-Аи, упорядоченные в в периодические структуры 3\/3х3\/3-(Аи,А1) и 2x2, в зависимости от покрытия AI. Предложенная структурная модель 3-\/3x3\/3-(Au,Al) включает в себя атомы AI в замещающих позициях Sy и три-меры Au с центрами в Т4 и Н3.

9. Экспериментально показано, что замена верхнего подповерхностного слоя Si(lll) на GexSi(1s) приводит к необратимому переходу реконструкции Si(l 11)4х 1-1п в новую реконструкцию с периодичностью 7x3. Покрытие Ge, необходимое для полного перехода составляет ~0,35МС, что соответствует изменению среднего периода кристаллической решетки на ~0,07%.

10. Показано, что адсорбция Sb на предварительно сформированную Si(100)4x3-In при Ts<280°C приводит к частичной декомпозиции исходной поверхности, при которой сохраняется структура верхнего (4х 1)-реконструированного слоя. Установлено, что изменения структуры верхнего слоя подложки приводят к формированию поверхности Sb/Si(100) с необычным для данной системы расположением димеров Sb2.

11. При замене верхнего подповерхностного слоя Si(lll) на слой GexSi(i2) переменного состава, все характерные поверхностные реконструкции системы Al/Si(lll) сохраняются, однако изменяются их относительные температурные стабильности. Установлены различия в предпочтительных конфигурациях атомов AI (адатомное и замещающее положения) на Si(lll) и Ge(lll). Обнаружен обратный фазовый переход «\/3-А1 —> кластеры AI». (В исходной системе Al/Si(lll) переход «кластеры —> -\/3-А1» является необратимым.)

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Грузнев, Димитрий Вячеславович, Владивосток

1. Herman М.А., Sitter Н. Molecular Beam Epitaxy: fundamentals and Current Status. Berlin: Springer-Verlag, 1996.- 453 c.

2. Stangl J., V.Holij, Bauer G. Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures. 11 Review Of Modern Physics. 2004. - V. 76. - P. 726-783.

3. Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., А.В.Зотов, Катаяма М. Введение в физику поверхности. Москва: Наука, 2005,- 499 с.

4. Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V. Surface Phases on Silicon. Chichester: Wiley, 1994,- 450 p.

5. Болховитянов Ю.Б., Пчеляков О.П. Эпитаксия GaAs на кремниевых подложках: современное состояние исследований и разработок. // Успехи физических наук. 2008. - V. 178, N. 5. - Р. 459-480.

6. Wang Y.L., Saranin A.A., Zotov А. V., Lai М. Y., Chang Н.Н. Random and ordered arrays of surface magic clusters. // Internation.Rev.Phys.Chem. 2008. - V. 27, N. 2. - P. 317-360.

7. Lai M. Y., Wang Y.L. Direct observation of two dimensional magic clusters. 11 Phys. Rev. Lett. 1998. - V. 81, N. 1. - P. 164-167.

8. Wang L.L., Ma X.C., Jiang P., Fu Y.S., Ji S.H., Jia J.F., Xue Q.K. Uniform Pb nanowires of magic thickness on Si(111) controlled by elastic interaction and quantum size effects. // Phys. Rev. B. 2006. - V. 74, N. 7. - P. 073404-4.

9. Tang L., Guan Z.-L., Hao D., Ma X.-C., Jia J.-F., Xue Q.-K. Ordered Au/Pb nanoring arrays on Pb-induced Si(lll)-lxl surface. 11 Appl. Phys. Lett. 2009. -V. 94, N. 6. - P. 063112-3.

10. Heath J. R. Molecular Electronics. // Annu. Rev. Mater. Res. 2009. - V. 39. -P. 1-23.

11. Guisinger N.P., Elder S.P., Yoder N.L., Hersam M.C. Ultra-high vacuum scanning tunneling microscopy investigation of free radical adsorption to the Si(lll)-7x7 surface. 11 Nanotechnology. 2007. - V. 18, N. 4. - P. 044011-6.

12. Nagao Т., Hasegawa S., Tsuchie K., Ino S., Voges C., Klos G., Pftiiir H., Henzler M. Structural phase transitions of Si(l 11)-(\/3 x \/3)i?30o-Au: Phase transitions in domain-wall configurations. 11 Phys. Rev. B. 1998. - V. 57, N. 16. - P. 1010010109.

13. Tsao J.Y. Materials Fundamentals of Molecular Beam Epitaxy. San Diego, CA: Academic Press, Inc., 1993.- 301 c.

14. Liith H. Surfaces and Interfaces of Solid Materials. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1995,- 495 p.

15. Чаплыгин ЮЛ. Нанотехнологии в электронике. Москва: Техносфера, 2005.448 с.

16. Кошелев К.Н., Банин В.Е., Салащенко Н.Н. Работы по созданию источников коротковолнового излучения для нового поколения литографии. // Успехи физических наук. 2007. - V. 177, N. 7. - Р. 777.

17. Feynman R. P. There's Plenty of Room at the Bottom. // Engineering and Science (California Institute of Technology). 1960. - V. 23, N. 2. - P.22-29.

18. Eigler D.M., Schweizer E.K. Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope. // Nature. 1990. - V. 344. - P. 524-526.

19. Crommie M. F., Lutz С. P., Eigler D. M. Imaging Standing Waves in a Two-Dimensional Electron Gas. 11 Nature. 1993. - V. 363. - P. 524-527.

20. Saranin A.A., Numata Т., Kubo O., Tani H., Katayama M., Lifshits V.G., Oura K. STM tip-induced diffusion of In atoms on the Si(l 11 )л/3 x y/3-ln surface. 11 Phys. Rev. B. 1997. - V. 56, N. 12. - P. 7449-7454.

21. Li S.-C., Jia J.-F., Ma X., Xue Q.-K., Ha Y., Liu F. Fabricating artificial nanowells with tunable size and shape by using scanning tunneling microscopy. // Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 89, N. 12. - P. 123111-3.

22. Шкляев А.А., Ичикава M. Создание наноструктур германия и кремния с помощью зонда сканирующего туннельного микроскопа. // Успехи физических наук. 2006. - V. 176, N. 9. - Р. 913-930.

23. Brune Н., Giovantiini М., Вготапп К., Кет К. Self-organized growth of nanostructure arrays on strain-relief patterns. // Nature. 1998. - V. 394. -P. 451-453.

24. Shi J., Wang Zh., I. Li H. Selfassembly of gold nanoparticles onto the surface of multiwall carbon nanotubes functionalized with mercaptobenzene moieties. // Journal Of Nanoparticle Research. 2006. - V. 8, N. 5. - P. 743-747.

25. Mann S. Self-assembly and transformation of hybrid nano-objects and nanostructures under equilibrium and non-equilibrium conditions. // Nature Materials. 2009. - V. 8, N. 10. - P. 781-792.

26. Himpsel F.J., Kirakosian A., Craiti J.N., Lin J.-L., Petrovukh D.Y. Self-assembly of one-dimensional nanostructures at silicon surfaces. // Sol. State Commun. 2001.- V. 117. P. 149-157.

27. Woll A.R., Rugheimer P., Lagally M.G. Strain engineering, self-assembly, and nanoarchitectures in thin SiGe films on Si. 11 Mat.Sci.Eng.B. 2002. - V. 96. -P. 94-101.

28. Zhang Y.P., Yang L., Lai Y.H., Xu G.Q., Wang X.S. Self-assembly of one-dimensional molecular nanostructures on the Ge-covered Si(100) surface. 11 Appl. Phys. Lett. 2004. - V. 84, N. 3. - P. 401-403.

29. Patella F., Sgarlata A., Arciprete F., Nufris S., Szkutnik P.D., Placidi E., Fanfoni M., Motta N., Balzarotti A. Self-assembly of InAs and Si/Ge quantum dots on structured surfaces. // J.Phys.-.Cond.Matt. 2004. - V. 16. - P. S1503-S1534.

30. Ong W., Tok E.S., Johll H., Kang H.C. Self-assembly, dynamics, and structure of

31. Si magic clusters. // Phys. Rev. B. 2009. - V. 79, N. 23. - P. 235439-9.

32. Zhang C., Li M. A pathway for self-assembly of metallic nanostructures on quantum-modulated flat Pb(l 11)/Si(l 11) substrate. // Appl. Phys. Lett. 2010.- V. 96, N. 7. P. 073112-3.

33. Barke I., Rugheimer T.K., Zheng F., Himpsel F.J. Atomically precise self-assembly of one-dimensional structures on silicon. // Appl. Surf. Sci. 2007. - V. 254, N. 1.- P. 4-11.

34. Sekiguchi T., Yoshida S., Itoh KM. Self-assembly of parallel atomic wires and periodic clusters of silicon on a vicinal Si (111) surface. // Phys. Rev. Lett. 2005.- V. 95, N. 10. P. 106101-4.

35. Aurongzeb D., Patibandla S., Holtz M., Temkin H. Self-assembly of faceted Ni nanodots on Si(lll). // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 86, N. 10. - P. 103107-3.

36. Voigtlander B. Fundamental Processes in Si/Si and Ge/Si Epitaxy Studied by Scanning Tunneling Microscopy during growth. // Surf. Sci. Repts. 2001. - V. 43, N. 5-8. - P. 127-254.

37. Williams R.S., Medeiros-Ribeiro G., Kamins T.I., Ohlberg D.A.A. Chemical thermodynamics of the size and shape of strained Ge nanocrystals grown on Si(001). // Acc.Chem.Res. 1999. - V. 32, N. 5. - P. 425-433.

38. Vitali L., Ramsey M.G., Netzer F.P. Nanodot formation on the Si(l 1 l)-(7x7) surface by adatom trapping. // Phys. Rev. Lett. 1999. - V. 83, N. 2. - P. 316319.

39. Takayanagi K., Tanishiro Y., Takahashi S., Takahashi M. Structure analysis of Si(lll)—7 x 7 reconstructed surface by transmission electron diffraction. // Surf. Sci. 1985. - V. 164. - P. 367-392.

40. Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Pisarenko I.V., Lifshits V.G. Formatoin of the ordered array of A1 magic clusters on Si(l 11)7x7. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 16. - P. 165401-4.

41. Chang H.H., Lai M.Y., Wei J.H., Wei CM., Wang Y.L. Structure determination of surface magic clusters. // Phys. Rev. Lett. 2004. - V. 92, N. 6. - P. 066103-4.

42. Li J.-L., Jia J.-F, Liang X.-J., Liu X., Wang J.-Z., Xue Q.-K., Li Z.-Q., Tse J.S., Zhang Z., Zhang S.B. Spontaneous assembly of perfectly ordered identical-size nanocluster arrays. // Phys. Rev. Lett. 2002. - V. 88, N. 6. - P. 066101-4.

43. Wu K., Fujikawa Y., Takamura Y., Sakurai T. Alkali metal adsorption on the Si(l 1 l)-(7x7) surface. // Chin.J.Phys. 2005. - V. 43, N. 1. - P. 197-211.

44. Zotov A. V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Saranin A.A. Multi-mode growth in Cu/Si(l 11) system: Magic nanoclustering, layer-by-layer epitaxy and nanowire formation. // Surf. Sci. 2008. - V. 602, N. 1. - P. 391-398.

45. Li S.-C., Jia J.-F., Dou R.-F., Xue Q.-K. Bordering magic clustering: The fabrication of tetravalent Pb cluster arrays on Si(l 1 l)-(7x7) surfaces. 11 Phys. Rev. Lett. -2004. V. 93, N. 11. - P. 116103-4.

46. Zotov A. V., Saranin A.A., Kotlyar V.G., Utas O.A., Wang Y.L. Diverse magic nanoclustering in submonolayer Tl/Si(l 11) system. // Surf. Sci. 2006. - V. 600, N. 9. - P. 1936-1941.

47. Chiu Y.-P., Huang L.-W., Wei C.-M., Chang C.-S., Tsong T.-T. Magic number of atoms in surface-supported planar clusters. 11 Phys. Rev. Lett. 2006. - V. 97, N. 16. - P. 165504-4.

48. Uchihashi T., Ohbuchi C., Tsukamoto S., Nakayama T. One-dimensional surface reconstruction as an atomic-scale template for the growth of periodically striped Ag films. // Phys. Rev. Lett. 2006. - V. 96, N. 13. - P. 136104-4.

49. Liu C., Uchihashi T., Nakayama T. Self-alignment of Co adatoms on In atomic wires by quasi-one-dimensional electron-gas-mediated interactions. // Phys. Rev. Lett. 2008. - V. 101, N. 14. - P. 146104-4.

50. Preinesberger C., Vandrd S., Kalka T., Dahne-Prietsch M. Formation of dysprosium silicide wires on Si(001). // J.Phys.D. 1998. - V. 31. - P. L43-L45.

51. Starowics P., Gallus O., Pillo Th., Baer Y. Size effects in photoemission of one-dimensional metals. // Phys. Rev. Lett. 2002. - V. 89, N. 25. - P. 256402-4.

52. Okino H., Hobara R., Matsuda I., Kanagawa T., Hasegawa S., Okabayashi J., Toyoda S., Oshima M., Ono K. Nonmetallic transport of a quasi-one-dimensional metallic Si(557)-Au surface. 11 Phys. Rev. B. 2004. - V. 70, N. 11. - P. 113404-4.

53. Crain J.N., McChesney J.L., Zheng F., Gallagher M.C., Snijders P.C., Bissen M., Gundelach C., Erwin S.C., Himpsel F.J. Chains of gold atoms with tailored electronic states. // Phys. Rev. B. 2004. - V. 69, N. 12. - P. 125401-10.

54. Okino H., Matsuda I., Yamazaki S., Hobara R., Hasegawa S. Transport in defective quasi-one-dimensional arrays of chains of gold atoms on a vicinal silicon surface. // Phys. Rev. B. 2007. - V. 76, N. 3. - P. 035424-5.

55. Schlickum U., Decker R., Klappenberger F., Zoppellaro G., Klyatskaya S., Auwarter W., Neppl S., Kern К., Brune H., Ruben M., Barth J. V. Chiral Kagome Lattice from Simple Ditopic Molecular Bricks. // J. Am. Chem. Soc. 2008. - V. 130. - P. 11778. ,

56. Schreiber F. Organic Molecular Beam Deposition: Growth Studies Beyond the First Monolayer. // Phys. Stat. Sol. (a). 2004. - V. 201. - P. 1037.

57. Yasui К., Kanemaru Т., Ogiwara Т., Nishiyama H., Inoue Y., Akahane Т., Takata M. Surface structure formed by the reaction of monomethylgermane on Si(001) surface. 11 Jpn. J. Appl. Phys. 2008. - V. 47, N. 3. - P. 1690-1693.

58. Ко J.-К., Cho J.-H. Dehydrogenation of 1,4-cyclohexadiene on Si(001): A first-principles study. // Phys. Rev. B. 2008. - V. 77, N. 11. - P. 115329-6.

59. Favero P.P., Ferraz A.C., Miotto R. Comparative study of the adsorption and dissociation of vinylacetic and acrylic acid on silicon (001). // Phys. Rev. B. -2008. V. 77, N. 8. - P. 085304-7.

60. Terada Y., Shigekawa H., Suwa Y., Heike S., Fujimori M., Hashizume T. Electrical structures of individual poly(3-hexylthiophene) nanowires on hydrogen-terminated Si(100) surfaces. // Jpn. J. Appl. Phys. 2006. - V. 45, N. 3B. - P. 1956-1961.

61. Allen F.G., Eisinger J., Hagstrum H.D., Law J.T. Cleaning of Silicon Surfaces by Heating in High Vacuum. // Journal of Applied Physics. 1959. - V. 30. -P. 1563-1571.

62. Harrison W.A. Surface reconstruction on semiconductors. // Surf. Sci. 1976. -V. 55, N. 1. - P. 1-19.

63. Bennett P.A., Feldman L.C., Kuk Y., McRae E.G., Rome J.E. Stacking-fault model for the Si(lll)—(7 x 7) surface. // Phys. Rev. B. 1983. - V. 28, N. 6. - P. 36563659.

64. Culbertson R.J., Feldman L.C., Silverman P.J. Atomic displacements in the Si(l 11)—(7x 7) surface. // Phys. Rev. Lett. 1980. - V. 45, N. 25. - P. 2043-2046.

65. Binning G., Rohrer H., Gerber Ch., Weibel E. (7 x 7) reconstruction on Si(lll) resolved in real space. // Phys. Rev. Lett. 1983. - V. 50, N. 2. - P. 120-123.

66. Himpsel F.J. Structural model for Si(lll)-(7 x 7). // Phys. Rev. B. 1983. - V. 27, N. 12. - P. 7782-7785.

67. McRae E.G. Surface stacking sequence and (7 x 7) reconstruction at Si(lll) surfaces. // Phys. Rev. B. 1983. - V. 28, N. 4. - P. 2305-2307.

68. Takahashi K., Nara C., Yamagishi T., Onzawa T. Calculation of surface energy and simulation of reconstruction for Si(l 11)3x3, 5x5, and 9x9 DAS structure. // Appl. Surf. Sci. 1999. - V. 151. - P. 299-301.

69. Himpsel F.J., Eastman D.E. Photoemission studies of intrinsic surface states on Si(100). // J. Vac. Sci. Technol. 1979. - V. 16, N. 5. - P. 1297-1299.

70. Chadi D.J. Atomic and electronic structures of reconstructed Si(100) surfaces. // Phys. Rev. Lett. 1979. - V. 43, N. 1. - P. 43-47.

71. Yin M.T., Cohen M.L. Theoretical determination of surface atomic geometry: Si(001)—(2 x 1). // Phys. Rev. B. 1981. - V. 24, N. 4. - P. 2303-2306.

72. Wolkow R.A. Direct observation of an increase in buckled dimers on Si(001) at low temperature. 11 Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68, N. 17. - P. 2636-2639.

73. Tochihara H., Amakusa Т., Iwatsuki M. Low-temperature scanning-tunneling-microscopy observations of the Si(OOl) surface with low surface-defect density. 11 Phys. Rev. B. 1994. - V. 50, N. 16. - P. 12262-12265.

74. Hata K., Kimura Т., Takeuchi O., Shigekawa H. Origin, cause, and electronic structure of the symmetric dimers of Si(100) at 80 К. 11 Jpn. J. Appl. Phys. -2000. V. 39, N. 6B. - P. 3811-3814.

75. Hamers R.J., Tromp R.M., Demuth J.E. Electronic and geometric structure of Si(l 11)—(7 x 7) and Si(001) surfaces. 11 Surf. Sei. 1987. - V. 181. - P. 346-355.

76. Hamers R.J., Demuth J.E. Electronic structure of localized Si dangling-bond deiects by tunneling spectroscopy. // Phys. Rev. Lett. 1988. - V. 60, N. 24. - P. 25272530.

77. Hamers R.J., Kohler U.K. Determination of the local electronic structure of atomic-sized defects on Si(001) by tunneling spectroscopy. 11 J. Vac. Sei. Technol. A. -1989. V. 7, N. 4. - P. 2854-2859.

78. Wang J., Arias T.A., Joannopoulos J.D. Dimer vacancies and dimer-vacansy complexes on the Si(100) surface. 11 Phys. Rev. B. 1993. - V. 47, N. 16. -P. 10497-10508.

79. Binnig G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy. 11 Helvetica Physica Acta. 1982. - V. 55. - P. 726-735.

80. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. -Москва: Мир, 1989.- 564 с.

81. Зандерны А. Методы анализа поверхностей. Москва: Мир, 1979,- 582 с.

82. Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной микроскопии. Москва: Мир, 1966,- 239 с.

83. Зотов А.В. СаранинА.А. Введение в сканирующую туннельную микроскопию.-Учебное пособие. Владивосток: ИАПУ, 2002,- 62 р.

84. Руска Э. Развитие электронного микроскопа и электронной микроскопии. // Успехи физических наук. 1988. - V. 154, N. 2. - Р. 243-259.

85. Bai Ch. Scanning tunneling microscopy and its applications. Shanghai: Springer, 2000.- 370 p.

86. Guntherodt H.J., Wiesendanger R. Scanning tunneling microscopy. Verlag: Springer, 1992.

87. Binnig G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy—from birth to adolescence. // Rev. Mod. Phys. 1987. - V. 59, N. 3. - P. 615-625.

88. Трейси Д. КБаркстренд Д. М. Успехи в исследовании, поверхности методами дифракции медленных электронов и электронной оже-спектроскопии // Новое в исследовании поверхности твердого тела. Москва: Мир, 1977.- С. 83-103.

89. Наумовец А. Г. Дифракция медленных электронов // Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твердых тел. Москва: Наука, 1985,- С. 162-221.

90. Праттон М. Введение в физику поверхности. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000.- 256 с.

91. Williams D.B. Electron diffraction 11 Encyclopedia of Advanced Materials Science. New York: Pergamon, 1994 - P. 717-722.

92. Mahan J.E., Geib KM., Robinson G.Y., Long R.G. A review of the geometrical fundaments of reflection high-energy electron diffraction with application to silicon surfaces. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V. 8, N. 5. - P. 3692-3700.

93. Бриггс Д., Сих М. П. Количественная оже-электронная и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия // Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Москва: Мир, 1987.- С. 203-243.

94. Davis L. Е., MacDonaldN. С., Palmberg P. W., Piach G. Е., Weber R. Е. Handbook of Auger electron spectroscopy. Eden Prairie, Minnesota: Physical Electronic Industries Inc., 1976.- 252 p.

95. Иоши А., Дэвис П., Палмберг П. Электронная оже-спектроскопия // Методы анализа поверхностей. Москва: Мир, 1979.- С. 200-275.

96. Лифшиц В. Г. Электронная спектроскопия и процессы на поверхности кремния.- Москва: Наука, 1985,- 200 с.

97. In Wiley John, Sons, editors, Practical surface analysischapter 4, . P. 85. 1990.

98. Colli A., Fasoli A., Pisana S., Fu Y., Beecher P., Milne W.I., Ferrari A.C. Nanowire Lithography on Silicon. 11 Nano Letters. 2008. - V. 8, N. 5. -P. 1358-1362.

99. Tseng A.A., Notargiacomo A., Chen T.P. Nanofabrication by scanning probe microscope lithography: A review. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2005. - V. 23, N. 3.- P. 877-894.

100. TsengA.A.j Notargiacomo A. Nanoscale fabrication by nonconventional approaches. // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2005. - V. 5, N. 5. - P. 683-702.

101. Xu L., Vemula S.C., Jain M., Nam S.K., Donnelly V.M., Economou D.J., Ruchhoeft P. Nanopantography: A New Method for Massively Parallel Nanopatterning over Large Areas. 11 Nano Letters. 2005. - V. 5, N. 12. - P. 2563-2568.

102. Nogami J., Liu B.Z., Katkov M.V., Ohbuchi C., Birge N.O. Self-assembled rare-earth silicide nanowires on Si(001). // Phys. Rev. B. 2001. - V. 63, N. 23. -P. 233305-4.

103. Chen Y., Ohlberg D.A.A., Williams R.S. Nanowires of four epitaxial hexagonal silicides grown on Si(001). // J. Appl. Phys. 2002. - V. 91, N. 5. - P. 3213-3218.

104. Liu B.Z., Nogami J. Growth of parallel rare-earth silicide nanowire arrays on vicinal Si(001). // Nanotechnology. 2003. - V. 14. - P. 873-877.

105. Zhou W., Zhu Y., Ji T., Hou X., Cai Q. Formation and evolution of erbium silicide nanowires on vicinal and flat Si(00l). // Nanotechnology. 2006. - V. 17. -P. 852-858.

106. Okino H., Matsuda I., Hobara R., Hosomura Y., Hasegawa S., Bennet P.A. In situ resistance measurements of epitaxial cobalt silicide nanowires on Si(110). // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 86, N. 23. - P. 233108-3.

107. Kim JAnderson W.A. Direct electrical measurement of the self-assembled nickel silicide nanowire. // Nano Lett. 2006. - V. 6, N. 7. - P. 1356-1359.

108. Hsu H.-C., Wu W.-W., Hsu H.-F., Chen L.-J. Growth of high-density titanium silicide nanowires in a single direction on a silicon surface. // Nano Lett. 2007. -V. 7, N. 4. - P. 885-889.

109. Lin J.-F., Bird J.P., He Z., Bennet P.A., Smith D.J. Signatures of quantum transport in self-assembled epitaxial nickel silicide nanowires. // Appl. Phys. Lett. 2004. -V. 85, N. 2. - P. 281-283.

110. Li Z., Long S., Wang C., Liu M., Wu W., Hao Y, Zhao X. Resistivity measurements of self-assembled epitaxially grown erbium silicide nanowires. // J.Phys.D:Appl.Phys. 2006. - V. 39, N. 13. - P. 2839-2842.

111. Kubo O., Shingaya Y., Nakaya M., Aono M., Nakayama T. Epitaxially grown WOx nanorod probes for sub-100 nm multiple-scanning-probe measurement. // Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 88, N. 25. - P. 254101-3.

112. Tosch St., Neddermeyer H. Nucleation of Cu on Si(l 11)7 x 7 and atomic structure of the Cu/Si(l 11) interface. // Surf. Sci. 1989. - V. 211/212. - P. 133-142.

113. Yasue T., Koshikawa T., Tanaka H., Sumita I. Initial stage of Cu growth on Si(lll)7 x 7 surface studied by scanning tunneling microscopy. 11 Surf. Sci. -1993. V. 287/288, N. 1/3. - P. 1025-1029.

114. Zhang Y.P., Yang L., Lai Y.H., Xu G.Q., Wang X.S. Formation of ordered two-dimensional nanostructures of Cu on the Si(l 1 l)-(7x7) surface. // Surf. Sci. -2003. V. 531, N. 3. - P. L378-L382.

115. Walker F.J., Specht E.D., McKee R.A. Film/substrate registry as measured by anomalous X-ray scattering at a reacted, epitaxial Cu/Si(l 11) interface. 11 Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 67, N. 20. - P. 2818-2821.

116. Bootsma T.I.M., Hibma T. The epitaxial growth of Cu on Si(l 11)7x7: a RHEED study. // Surf. Sci. 1995. - V. 331/333, N. 1. - P. 636-640.

117. Tomimatsu S., Hasegawa T., Kohno M., Hosoki S. Cu film growth on a Si(lll) surface studied by scanning tunneling microscopy. // Jpn. J. Appl. Phys. 1996. -V. 35, N. 6B. - P. 3730-3733.

118. Zhang Z.H., Hasegawa S., Ino S. Epitaxial growth of Cu onto Si(lll) surfaces at low temperature. // Surf. Sci. 1998. - V. 415, N. 3. - P. 363-375.

119. Zegenhagen J., Fontes E., Grey F., Patel J.R. Microscopic structure, discommensurations, and tiling of Si(l 1 l)/Cu-"5x5". 11 Phys. Rev. B. 1992. - V. 46, N. 3. - P. 1860-1863.

120. Ringeisen F., Derrien J., Daugy E., Layet J.M., Mathiez P., Salvan F. Formation and properties of the copper silicon (111) interface. // J. Vac. Sci. Technol. B. -1983. V. 1, N. 3. - P. 546-552.

121. Wilson R.J., Chiang S., Salvan F. Examination of the Cu/Si(l 11)5 x 5 structure by scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. 1988. - V. 38, N. 17. -P. 12696-12699.

122. Mortensen K. Frustration in the Si(lll) "Pseudo 5x5"Cu structure directly observed by scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66, N. 4. - P. 461-464.

123. Chambers S.A., Anderson S.B., Weaver J.H. Atomic structure of the Cu-Si(lll) interface by high-energy core-level Auger electron diffraction. // Phys. Rev. B. -1985. V. 32, N. 2. - P. 581-587.

124. Demuth J.E., Koehler U.K., Hamers R.J., Kaplan P. Phase separation on an atomic scale: the formation of a novel quasiperiodic 2D structure. 11 Phys. Rev. Lett. -1989. V. 62, N. 6. - P. 641-644.

125. Kawasaki T., An T., Ito H., Ichinokawa T. Atomic structure and growth of the Cu/Si(l 1 l)-"5x5" phase. // Surf. Sci. 2001. - V. 487, N. 1/3. - P.39-48.

126. Chambliss D.D., Rhodin T.N. Electronic and atomic structure of the Cu/Si(l 1 l)quasi- 5x5 overlayer. // Phys. Rev. B. 1990. - V. 42, N. 3. -P. 1674-1683.

127. Zhang Y.P., Yong K.S., Chan H.S.O., Xu G.Q., Chen S., Wang X.S., Wee A.T.S. Quantitative analysis of Si mass transport during formation of Cu/Si(l 1 l)-(5x5) from scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. 2007. - V. 75, N. 7. -P. 073407-4.

128. Daugy E., Mathiez P., Salvan F., Layet J.M. 7x7 Si(l 11)-Cu interfaces: combined LEED, AES and ELS measurements. 11 Surf. Sci. 1985. - V. 154. - P. 267-283.

129. Kemmann H., Muller F., Neddermeyer H. AES, LEED and TDS studies of Cu on Si(111)7 x 7 and Si(100)2 x 1. // Surf. Sci. 1987. - V. 192, N. 1. - P. 11-26.

130. Nakatani S., Kuwahara Y., Kuramochi H., Takahashi T., Aono M. Study of thei(l 11)"5x5"-Cu surface structure by x-ray diffraction and scanning tunneling microscopy. // Jpn. J. Appl. Phys. 2001. - V. 40, N. 7A. - P. L695-L697.

131. De Santis M., Muntwiler M., Osterwalder J., Rossi G., Sirotti F., Stuck A., Schlapbach L. Electronic and atomic structure of the Cu/Si(l 1 l)'quasi-5x5' overlayer. // Surf. Sci. 2001. - V. 477, N. 2/3. - P. 179-190.

132. Neff H.-L, Matsuda I., Hengsberger M., Baumberger F., Greber T., Osterwalder J. High-resolution photoemission study of the discommensurate (5.55x5.55) Cu/Si(l 11) surface layer. 11 Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 23. - P.235415-9.

133. Schwoebel R. L. Step Motion on Crystal Surfaces. // J. Appl. Phys. 1966. - V. 37, N. 10. - P. 3682-3686.

134. Ehrlich G., Hudda F. G. Atomic View of Surface Self-Diffusion: Tungsten on Tungsten. // J. Chem. Phys. 1966. - V. 44, N. 3. - P. 1039-1049.

135. Calliari L., Marchetti F., Sancrotti M. Metastability of the Si(11 l)Cu interface. A spatially resolved Auger line shape spectroscopy investigation. // Phys. Rev. B. -1986. V. 34, N. 2. - P. 521-526.

136. Kanagawa T., Hobara R., Matsuda /., Tatiikawa T., Natori A., Hasegawa

137. Anisotropy in conductance of a quasi-one-dimensional metallic surface state measured by a square micro-four-point probe method. // Phys. Rev. Lett. 2003. - V. 91, N. 3. - P. 036805-4.

138. Morales M.E.T., Hohberger E.M., Schaeflein Ch., Blick R.H., Neumann R., Trautmann C. Electrical characterization of electrochemically grown single copper nanowires. // Appl. Phys. Lett. 2003. - V. 82, N. 13. - P. 2139.

139. Tsukanov D.A., Ryzhkova M.V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Zotov A.V.j Saranin A.A. Self-assembly of conductive Cu nanowires on Si(l 11)'5x5'-Cu surface. // Nanotechnology. 2008. - V. 19, N. 24. - P. 245608-5.

140. Narusawa T., Komiya S., HirakiA. Diffuse interface in Si(substrate)-Au(evaporated film) system. // Appl. Phys. Lett. 1973. - V. 22, N. 8. - P. 389-399.

141. Le Lay G., Faurie J.P. AES study of the very first stages of condensation of gold films on silicon (111) surfaces. // Surf. Sci. 1977. - V. 69, N. 1. - P.295-300.

142. Chizhov I., Lee G., Willis R.F. Initial stages of Au adsorption on the Si(l 1 l)-(7x7) surface studied by scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. 1997. - V. 56, N. 19. - P. 12316-12320.

143. Yeh J.-J., Hwang J., Bertness K., Friedman D.J., Cao R., Lindau I. Growth of the room temperature Au/Si(l 11)-(7 x 7) interface. // Phys. Rev. Lett. 1993. - V. 70, N. 24. - P. 3768-3771.

144. Okuno K., Ito T., Iwami M., Hiraki A. Presence of critical Au-film thickness for room temperature interfacial reaction between Au(film) and Si(crystal substrate). // Sol. State Commun. 1980. - V. 34. - P. 493-497.

145. Iwami M., Terada T., Tochihara H., Kubota M., Murata Y Alloyed interface formation in the Au-Si(l 11)2 x 1 system studied by photoemission spectroscopy. // Surf. Sci. 1988. - V. 194, N. 1/2. - P. 115-126.

146. Guo Y., Zhang Y.-F., Bao X.-Y., Han T.-Z., Tang Z., Zhang L.-X., Zhu W.-G., Wang E.G., Niu Q., Qiu Z.Q., Jia J.-F., Zhao Z.-X., Xue Q.-K. Superconductivity modulateded by quantum size effects. // Science. 2004. - V. 306. - P. 1915-1917.

147. Wang L.L., Ma X.C., Jiang P., Fu Y.S., Ji S.H., Jia J.F., Xue Q.K. Surface morphologies of Pb thin films on Si(lll). // J.Phys.-.Cond.Matt. 2007. - V. 19, N. 30. - P. 306002-9.

148. Su W.B., Chang S.H., Jian W.B., Chang C.S., Chen L.J., Tsong T.T. Correlation between quantized electronic states and oscillatory thickness relaxations of 2D Pb islands on Si(l 1 l)-(7x7). // Phys. Rev. Lett. 2001. - V. 86, N. 22. - P. 51165119.

149. Chang S.H., Su W.B., Jian W.B., Chang C.S., Chen L.J., Tsong T.T. Electronic growth of Pb islands on Si(lll) at low temperature. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 65, N. 24. - P. 245401-6.

150. Korczak Z., Kwapiriski T. Electrical conductance at initial stage in epitaxial growth of Pb, Ag, Au and In on modified Si(lll) surface. // Surf. Sci. 2007. - V. 601, N. 16. - P. 3324-3334.

151. Korczak Z., Kwapiriski T. Electrical conductance at initial stage in epitaxial growth of Pb on modified Si(lll) surface. // Surf. Sci. 2006. - V. 600, N. 8. - P. 16501653.

152. Hasegawa S.t Ino S. Surface structures and conductance at initial stages in epitaxy of metals on a Si(lll) surface. // Surf. Sci. 1993. - V. 283, N. 1/3. - P. 438-446.

153. Hasegawa S., Ino S. Surface structures and conductance at epitaxial growth of Ag and Au on the Si(lll) surface. 11 Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68, N. 8. -P. 1192-1195.

154. Luo E.Z., Heun S., Kennedy M., Wollschlager J., Henzler M. Surface roughness and conductivity of thin Ag films. // Phys. Rev. B. 1994. - V. 49, N. 7. -P. 4858-4865.

155. Schad R., Heun S., Heidenblut T., Henzler M. Metallic and nonmetallic conductivity of thin epitaxial siver films. // Phys. Rev. B. 1992. - V. 45, N. 19. - P. 11430-11432.

156. In King D. A., Woodruff D. P., editors, Growth, and Properties of Ultrathin Epitaxial Layers, volume 8 of The Chemical Physics of Solid Surfaces. P. 66-101. Elsevier, Amsterdam, 1997.

157. Li A., Liu F., Petrovykh D.Y., Lin J.-L., Viernow J., Himpsel F.J., Lagally M.G. Creation of "Quantum Platelets" via Strain-Controlled Self-Organization at Steps. // prl. 2000. - V. 85, N. 25. - P. 5380-5383.

158. Sasaki M., Yuhara J., Inoue M., Morita K. Studies on 2D Au-Cu binary adsorbates on Si(lll) surfaces by means of combined LEED/AES/RBS techniques. // Surf. Sci. 1993. - V. 283, N. 1/3. - P. 327-332.

159. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Tsukanov D.A., Borisenko E.A., Bondarenko L. V., Ivanchenko M. V., Zotov A. V., Saranin A.A. Growth of Au thin film on Cu-modified Si(lll) surface. // Surf. Sci. 2009. - V. 603, N. 24. -P. 3400-3403.

160. Eberhardt W. Clusters as new materials. // Surf. Sci. 2002. - V. 500. -P. 242-270.

161. Stangl J., Holy V., Bauer G. Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures. // Rev. Mod. Phys. 2004. - V. 76. - P. 725-783.

162. Shchukin V.A., Bimberg D. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces. 11 Rev. Mod. Phys. 1999. - V. 71, N. 4. - P. 1125-1171.

163. Chado 1., Padovani SScheurer F., Bucher J.P. Controlled nucleation of Co clusters on Au(lll): towards spin engineering. // Appl. Surf. Sci. 2000. - V. 164. - P. 42-47.

164. Palmino F., Ehret E., Mansour L., Duverger E., Labrune J.-C. Self-assembled lead atomic nanowires on pre-structured Sm/Si(lll) interfaces. // Surf. Sci. 2005. -V. 586, N. 1/3. - P. 56-64.

165. Hupalo M., Tringides M.C. Self-organization and geometry control of Pb islands grown on anizotropic substrates. // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73, N. 4. -P. 041405-4.

166. Vasco E. Metal-cluster nanoarrays on Si(l 11)7x7: Rate equations and kinetic Monte Carlo simulations. // Phys. Rev. B. 2004. - V. 69, N. 7. - P. 075412-5.

167. Vasco E. Mechanisms of preferential adsorption on the Si ( 111)7x7 surface. //Surf. Sci. 2005. - V. 575, N. 3. - P. 247-259.

168. Lai M.Y., Wang Y.L. Self-organized two-dimensional lattice of magic clusters. 11 Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 24. - P. 241404-4.

169. Shimizu N., Kitada H., Veda O. Cluster-ordered array on the Si(100) surface formed by A1 deposition. // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51, N. 8. - P. 5550-5553.

170. Shimizu N., Kitada N., Veda O. AI growth on Si(001) observed by scanning tunneling microscopy. // J. Cryst. Growth. 1995. - V. 150. - P. 1159-1163.

171. Ide T., Nishimori T., Ichinokawa T. Surface structures of Si(100)-Al phases. // Surf. Sci. 1989. - V. 209, N. 3. - P. 335-344.

172. Kubo O., Ryu J. T., Tani H., Harada T., Katayama M., Oura K. Direct observation of strained layer formation at the initial stage of In thin film growth on Si(100). // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. - V. 38, N. 6B. - P. 3849-3852.

173. Evans M.M.R., Glueckstein J.С., Nogami J. Indium on Si(OOl): Growth beyond the first atomic layer. // Surf. Sci. 1998. - V. 406, N. 1/3. - P. 246-253.

174. Saranin A.A., Zotov A.V., Kotlyar V.G., Okado H., Katayama M., Oura K. Modified Si(100)4x3-In nanocluster arrays. // Surf. Sci. 2005. - V. 598, N. 1/3.- P. 136-143.

175. Oshima Y., Hirata Т., Yokoyama Т., Hirayama H., Takayanagi K. Atomic structure of cluster-ordered array on the Si(001) surface induced by aluminum. // Surf. Sci.- 2000. V. 465, N. 1/2. - P. 81-89.

176. Venables JA., Spiller G.D.T., Hanbttcken M. Nucleation and growth of thin films. // Rep.Prog.Phys. 1984. - V. 47. - P. 399-459.

177. In Bonzel H. P., editor, Physics of Covered Solid Surfaces, volume III/42 of Landolt-Bornstein (New Series). P. 455-530. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2001.

178. Минералогическая база данных (сайт) : URL: http://www.webmineral.com/data/Indium.shtml.

179. Ryu J.-Т., Kui К., Noda К., Katayama M., Oura K. The effect of hydrogen termination on In growth on Si(100) surface. 11 Surf. Sci. 1998. - V. 401, N. 2.- P. L425-L431.

180. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Avilov V.A., Saranin A.A., Zotov A.V. Growth of In nanoclystallite arrays on the Si(100)-c(4x 12)-A1 surface. 11 Surf. Sci. 2006. -V. 600, N. 22. - P. 4986-4991.

181. Rashkeev S.N., Lupini A.R., Overbury S.H., Pennycook S.J., Pantelides S.T. Role of the nanoscale in catalytic CO oxidation by supported Au and Pt nanostructures. // Phys. Rev. B. 2007. - V. 76. - P. 035438.

182. Гиваргизов Е.И. Кристаллические вискеры и наноострия. // Природа. 2003, N. 11. - Р. 20.

183. Ikeda Т., Kawashima Y., Itoh H., Ichinokawa T. Surface structures and growth mode of the Cu/Si(100)2x 1 surface depending on heat treatment. // Surf. Sci. -1995. V. 336, N. 1/2. - P. 76-84.

184. Ichinokawa Т., Inoue Т., Izumi H., Sakai Y. Epitaxial growth in Cu/Si(001)2 x 1 at high temperatures. 11 Surf. Sci. 1991. - V. 241, N. 3. - P. 416-424.

185. Oura K, Hanawa T. LEED-AES study of the Au-Si(lOO) system. // Surf. Sci. -1979. V. 82, N. 1. - P. 202-214.

186. Miiller В., Nedelmann L., Fischer В., Brune H., Kern K. Initial Stages of Cu Epitaxy on Ni(100): Postnucleation and a Well-Defined Transition in Critical Island Size. // Phys. Rev. B. 1996. - V. 54, N. 24. - P. 17858-17865.

187. Ermakov K.S., Ivanov Yu.P., Chebotkevich L.A. Influence of the surface morphology of single-crystal Si(lll) substrates on the magnetic properties of epitaxial cobalt films. // Physics of the solid state. 2010. - V. 52, N. 12. -P. 2555-2560.

188. Yakovlev N.L., Chen H., Zhang K. Two-Axis Magnetisation Analysis of Epitaxial Cobalt Films. 11 Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2011. - V. 11, N. 3. - P. 2575-2578.

189. Ohbuchi С., Nogami J. Homium growth on Si(001): Surface reconstruction and nanowire formation. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 16. - P. 165323-6.

190. Sumitomo К., Kobayashi Т., Shoji F., Oura К., Katayama I. Hydrogen-mediated epitaxy of Ag on Si(lll) as studied by low-energy ion scattering. // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66, N. 9. - P. 1193-1196.

191. Han J.-H., Hwang H.-N., Jee H.-G., Kim В., Chung S., Kim Y.D., Hwang C.-C. Interaction of Ag with the Si(lll)lxl-H surface. 11 Surf. Sci. 2010. - V. 604, N. 9/10. - P. 853-856.

192. Aoki Y., Shi L., Sugimoto THirayama H. H adsorption at Ag/Si interfaces in epitaxially grown Ag(lll) films on Si(l 11)7x7 substrates. // Surf. Sci. 2010. -V. 604, N. 3/4. - P. 420-423.

193. Jeong H., Jeong S. Segregation of H as a surfactant during the formation of an Ag cluster on H-terminated Si(lll): First-principles total-energy calculations. // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73, N. 12. - P. 125343-5.

194. Zahl P., Kury P., von Hoegen M. Horn. Interplay of surface morphology, strain relief, and surface stress during surfactant mediated epitaxy of Ge on Si. // Appl.Phys.A. 1999. - V. 69, N. 5. - P. 481-488.

195. Schmidt Th., Kröger R., Falta J., Janzen A., Kammler M., Kury P., Zahl P., Horn-von Hoegen M. Surfactant-mediated epitaxy of Ge on Si(111): Beyond the surface. // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 86, N. 11. - P. 111910-3.

196. Wietier T.F., Bugiel E., Hof mann K.R. Surfactant-mediated epitaxy of relaxed low-doped Ge films on Si(001) with low defect densities. // Appl. Phys. Lett. -2005. V. 87, N. 18. - P. 182102-3.

197. Portavoce A., Ronda A., Berbezier I. Sb-surfactant mediated growth of Ge nanostructures. // Mat.Sci.Eng.B. 2002. - V. 89. - P. 205-210.

198. Meyer G., Voigtlander B., Amer N.M. Scanning tunneling microscopy of surfactant-mediated epitaxy of Ge on Si(111): strain relief mechanisms and growth kinetics. // Surf. Sei. 1992. - V. 274, N. 2. - P.L541-L545.

199. Berbezier I., Ronda A., Portavoce A., Motta N. Ge dots self-assembling: Surfactant mediated growth of Ge on SiGe(118) stress-induced kinetic instabilities. // Appl. Phys. Lett. 2003. - V. 83, N. 23. - P. 4833-4835.

200. Eaglesham D.J., Unterwald F.C., Jacobson D.C. Growth morphology and the equilibrium shape: The role of "surfactants" in Ge/Si island formation. // Phys. Rev. Lett. 1993. - V. 70, N. 7. - P. 966-969.

201. Hirayama H., Baba S., Kinbara A. Electron energy loss measurements of In/Si( 111) superstructures: Correlation of the spectra with surface superstructures. // Appl. Surf. Sei. 1988. - V. 33/34. - P. 193-198.

202. Hirayama H., Baba S., Kinbara A. Electron energy loss spectra of In/Si( 111) superstructures. 11 Jpn. J. Appl. Phys. 1986. - V. 25, N. 6. - P.L452-L454.

203. Nicholls J.M., Martensson P., Hansson G.V., Northrup J.E. Surface states on Si(lll)\/3 x v/3-In: Experiment and theory. // Phys. Rev. B. 1985. - V. 32, N. 2. - P. 1333-1335.

204. Hansson G.V., Nicholls J.M., Martensson P., Uhrberg R.I.G. Electronic structure of Si(lll) surfaces with group III adatoms. 11 Surf. Sci. 1986. - V. 168, N. 1/3. - P. 105-113.

205. Nicholls J.M., Reihl B. Adatom electronic structure of the Si(lll)7 x 7 surface. // Phys. Rev. B. 1987. - V. 36, N. 15. - P. 8071-8074.

206. Kinoshita T., Ohta H., Enta Y., Yaegashi Y., Suzuki S., Kono S. Empty- and filled-electronic states of the Si(l 1 l)sqrt3 x \/3-Sn, y/3 x >/3-In and 2y/3 x 2y/3-Sn surfaces. // J.Phys.Soc.Jap. 1987. - V. 56, N. 11. - P. 4015-4021.

207. Izumi K., Takahashi T., Kikuta S. Structural investigation of Si(lll) \/3x \/3—In by low-energy ion-scattering spectroscopy. // Jpn. J. Appl. Phys. 1989. - V. 28, N. 10. - P. 1742-1745.

208. Cornelison DM., Chang C.S., Tsong I.S.T. Surface reconstructions induced by thin overlayers of indium on Si(lll). // J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V. 8, N. 4. -P. 3443-3448.

209. Nogami J., Park S., Quale C.F. Indium-induced reconstructions of the Si(lll) surface studed by scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. 1987. - V. 36, N. 11. - P. 6221-6224.

210. Mizuno S., Mizuno Y.O., Tochihara H. Structural determination of indium-induced Si(lll) reconstructed surfaces by LEED analysis: (\/3x\/3)R30o and (4x1). // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, N. 19. - P. 195410-8.

211. Lifshits V. G., Saranin A. A., Zotov A. V. Surface Phases on Silicon. Chichester: Wiley, 1994.- 450 p.

212. Paliwal V.K., Vedeshwar A.G., Shivaprasad S.M. Residual thermal desorption study of the room-temperature-formed Sb/Si(l 11) interface. // Phys. Rev. B. -2002. V. 66, N. 24. - P. 245404-5.

213. Cuberes M.T., Ascolani H., Moreno M., Sacedon J.L. Morphology of thin Sb layers grown on Si(l 11)7x7 at room temperature. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. -V. 14, N. 3. - P. 1655-1659.

214. Hunger R., Blick N., Esser N., Arens M., Richter W., Wagner V., Geurts J. Growth of Sb on Si(lll) studied by Raman scattering. // Surf. Sci. 1994. - V. 307/309, N. 1. - P. 1061-1065.

215. Russow U., Frotscher U., Esser N. Resh U., Muller Th., Richter W., Woolf D.A., Williams R.H. Growth mode of ultrathin Sb layers on Si studied by spectroscopic ellipsometry and Raman scattering. 11 Appl. Surf. Sci. 1993. - V. 63, N. 1-4. -P. 35.

216. Winter M. WebElements. : URL: http://www.webelements.com.

217. Schiferl D. 50-kilobar gasketed diamond anvil cell for single-crystal x-ray diffractometer use with the crystal structure of Sb up to 26 kilobars as a test problem. // Rev. Sci. Instrum. 1977. - V. 48. - P. 24-30.

218. Шаскольская М.П. Кристаллография. Москва: Высшая школа, 1976,- 390 с.

219. Rao В. V., Gruznev D.V., Tanbo Т., Tatsuyama С. Structural transformations during Sb adsorption on Si(111)-In(4x 1) reconstruction. // Jpn. J. Appl. Phys. -2001. V. 40, N. 6B. - P. 4304-4308.

220. Gruznev D.V., Rao B.V., Tambo Т., Tatsuyama C. Surface structure evolution during Sb adsorption on Si(l 11)-In(4x 1) reconstruction. 11 Appl. Surf. Sci. 2002. - V. 190, N. 1/4. - P. 134-138.

221. Baba S., Zhou Jun Ming, Kinbara A. Superstructures and growth properties of indium deposits on silicon (111) surfaces with its influence on surface electrical conduction. // Jpn. J. Appl. Phys. 1980. - V. 19, N. 10. - P.L571-L573.

222. Bolmont D., Chen P., Sebenne C.A., Proix F. Room temperature adsorption and growth of Ga and In on cleaved Si(lll). // Surf. Sci. 1984. - V. 137, N. 1. -P. 280-292.

223. Lander J.J., Morrison J. Surface reactions of silicon with aluminium and with indium. // Surf. Sci. 1964. - V. 2. - P. 553-565.

224. Hasegawa S., Ino S. Correlation between atomic-scale structures and macroscopic electrical properties of metal-covered Si(lll) surfaces. // Int.Journal of Modern Physics. 1993. - V. B7, N. 22. - P. 3817-3876.

225. Saranin A.A., Numata T., Kubo O., Tani H., Katayama M., Oura K. Si(l 11)2x2-In Si(l 1 l)\/3x\/3-In scanning tunneling microscope tip-induced structural transformation. // Jpn. J. Appl. Phys. 1997. - V. 36, N. 6B. - P. 3814-3817.

226. Gruznev D.V., Ohmura K., Saitoh M., Tsukabayashi S., Tambo T., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Surfactant mediated growth of Sb clusters on Si(lll) surface. // J. Cryst. Growth. 2004. - V. 269, N. 2/4. - P. 235-241.

227. Jagannadham K., Howe J., Allard L.F. Laser physical vapor deposition of nanocrystalline dots using nanopore filters. // Appl. Phys. A. 2010. - V. 98.- P. 285.

228. Ying J.Y., Mehnert С.P., Wong M.S. Synthesis and Applications of Supramolecular-Templated Mesoporous Materials. // Angew. Chem. Int. Ed. 1999. - V. 38. -P. 56.

229. Zhu R., Zhang H., Chen Z., Kryukov S., DeLong L. Horizontally Aligned Single Array of Co Nanowires Fabricated in One-Dimensional Nanopore Array Template. // Electrochem. Solid-State Lett. 2008. - V. 11. - P. K57.

230. Rani V. Sudha, Caltun O. F., Yoon S. S., Rao B. Parvaiheeswara, Kima Cheolgi. Ultra high density nanopore arrays using self assembled diblock copolymer. 11 Journal Of Optoelectronics And Advanced Materials. 2008. - V. 10. - P. 1877.

231. Зотов А.В., Саранин А.А. Магические кластеры и другие атомные конструкции. // Природа. 2006. - V. 4. - Р. 11.

232. Lo R.-L., Но M.-S., Hwang I.-S., Tsong Т.Т. Diffusion by bond hopping of hydrogen atoms on the Si(lll)-7x7 surface. 11 Phys. Rev. B. 1998. - V. 58, N. 15. -P. 9867-9875.

233. Sato Т., Kitamura S., Iwatsuki M. Surface diffusion of adsorbed Si atoms on the Si(l 11)7x7 surface studied by atom-tracking scanning tunneling microscopy. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2000. - V. 18, N. 3. - P. 960-964.

234. Jelinek P., Ondrejcek M., Slezdk J., Chdb V. Experimental and theoretical studies of single Pb atom dynamics in one Si(l 1 l)-(7x7) unit cell. // Surf. Sci. 2003. -V. 544. - P. 339-347.

235. Kuntová Z., Jelinek P., Chdb V., Chvoj Z. Single atom diffusion of Pb on a Si(l 1 l)-7x7 surface. // Surf. Sci. 2004. - V. 566/568. - P. 130-136.

236. Ho M.-S., Wang I.-W., Su C.-C. Dynamics of copper atoms on Si(lll)-7x7 surfaces. // Surf. Sci. 2007. - V. 601, N. 18. - P. 3974-3978.

237. Osiecki J., Kato H., Kasuya A., Suto S. Diffusion and clustering of Ag atoms on Si(l 11)7x7 surface. // Jpn. J. Appl. Phys. 2006. - V. 45, N. 3B. - P. 2056-2058.

238. Osíddal I., Kocdn P., Sobotík P., Pudl J. Early stages of submonolayer growth of Ag on Si(l 11)7x7 observed by scanning tunneling microscopy in vivo. // Jpn. J. Appl. Phys. 2006. - V. 45, N. 3B. - P. 2170-2174.

239. Ho M.-S., Su C.-C., Tsong T.-T. Dynamical study of single silver atoms on Si(l 11)-7x7 surfaces. // Jpn. J. Appl. Phys. 2006. - V. 45, N. 3B. - P.2382-2385.

240. Wang K., Chen G., Zhang C., Loy M.M.T., Xiao X. Intermixing of intrabasin and interbasin diffusion of a single Ag atom on Si(11 l)-(7x7). // Phys. Rev. Lett. -2008. V. 101, N. 26. - P. 266107-4.

241. Cho K., Kaxiras E. Diffusion of adsórbate atoms on the reconstructed Si(111) surface. // Surf. Sci. 1998. - V. 396, N. 1/3. - P.L261-L266.

242. Chang C.M., Wei C.M. Diffusion of an adsorbed Si atom on the Si(l 1 l)-(7x7) surface. // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, N. 3. - P. 033309-4.

243. Агринская Н.В. Молекулярная электроника. СПб: Изд-во СПбГПУ, 2004.110 с.

244. Brufani M., Fedeli W., Mazza F., Gerhard A., Keller-Schierlein W. The structure of tryptanthrin. 11 Cellular and Molecular Life Sciences. 1971. - V. 27. - P. 1249.

245. Katayama M., Williams R.S., Kato M., Nomura E., Aono M. Structure analysis of the Si(lll)V3x л/ЗДЗО-Ag surface. 11 Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66, N. 21. - P. 2762-2765.

246. Gruznev D. V., Chubenko D.N., Zotov A. V., Saranin A.A. Effect of surface relief on forming molecular arrays: Tryptanthrin adsorbed on various Si(lll) reconstructions. // J.Phys.Chem.C. 2010. - V. 114, N. 34. - P. 14489-14495.

247. В.Г. Лифшиц C.M. Репинский. Процессы на поверхности твердых тел. Владивосток: Дальнаука, 2003,- 723 р.

248. Бехтерева О.В., Лифшиц В.Г., Чурусов Б.К. Поверхностные фазы в системе Si-Au-In. // Поверхность. 1990, № 10. - С. 32-35.

249. Kaburagi М., Tonegawa Т., ЕЫпа К. Phase diagram of coadsorbate systems on the square lattice net. 11 Surf. Sci. 1991. - V. 242. - P. 107-112.

250. Gavriljuk Y.L., Khramtsova E.A., Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V. Coadsorption and three-component surface phases formation on silicon surface. // Phys.Low-Dim.Struct. 1995. - V. 10/11. - P. 303-316.

251. Ichimiya A., Nomura H., Horio Y., Sato Т., Sueyoshi Т., Iwatsuki M. Formation of \/2T x v^l structure by cold deposition on Si(l 11)л/3 x y^-Ag surface and the wavering behavior. // Surf.Rev.Lett. 1994. - V. 1, N. 1. - P. 1-7.

252. Адамчук В.К. Особенности взаимодействия кремния с благородными металлами. // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 12, № 17. - С. 1056-1060.

253. Craiti J.N., Altmann K.N., Bromberger С., Himpsel F.J. Fermi surfaces of surface states on Si(l 1 l)-Ag,Au. 11 Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 20. - P. 205302-8.

254. Liu C., Matsuda I., Hobara R., Hasegawa S. Interaction between adatom-induced localized states and quasi-two-dimensional electron gas. // Phys. Rev. Lett. 2006. - V. 96, N. 3. - P. 036803-4.

255. Morikawa H., Hwang C.C., Yeom H.W. Controlled electron doping into metallic atomic wires: Si(l 1 l)4x 1-In. //Phys. Rev. B. 2010. - V. 81, N. 7. - P. 075401-5.

256. Nogami J., Baski A.A., Quate C.F. y/3 x \/3 —> 6x6 phase transition on the Au/Si(l 11) surface. // Phys. Rev. Lett. 1990. - V. 65, N. 13. - P. 1611-1614.

257. Falta J., Hille A., Novikov D., Materlik G., Seehofer L., Falkenberg G., Johnson R.L. Domain wall structure of Si(l 11)(л/3 x V3)R30°-Au. 11 Surf. Sci. 1995. -V. 330, N. 2. - P. L673-L677.

258. Le Lay G. Physics and electronics of the noble-metal/elemental- semiconductor interface formation: a status report. 11 Surf. Sci. 1983. - V. 132, N. 1/3. -P. 169-204.

259. Ding Y.G., Chan C.T., Ho KM. Theoretical investigation of the structure of the (ч/Зх V3)/?30-Au/Si(l 11) surface. 11 Surf. Sci. 1992. - V. 275, N. 3. - P.L691-L696.

260. Oura K., Katayama M., Shoji F., Hanawa T. Real-space determination of atomic structure of the Si(lll)- \/3 x \/ЗДЗО—Au surface by low-energy alkaliion scattering. // Phys. Rev. Lett. 1985. - V. 55, N. 14. - P. 1486-1489.

261. Chester M., Gustafsson T. Geometric structure of the Si(l 11)-(\/3 x \/3)i?30-Au surface. // Surf. Sci. 1991. - V. 256, N. 1/2. - P. 135-146.

262. Quinn J., Jona F., Marcus P.M. Atomic structure of Si(lll)(\/3 x V3)i230-Au. // Phys. Rev. B. 1992. - V. 46, N. 11. - P. 7288-7291.

263. Saito A., Izumi K., Takahashi T., Kikuta S. Normal-incidence x-ray standing-wave analysis of Si(lll)\/3 x \/3-Au structure. // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58, N. 7.- P. 3541-3544.

264. Hong I.H., Liao D.K., Chou Y.C., Wei C.M., Tong S.Y. Direct observation of ordered trimers on Si(lll)\/3x V^R30°-Au by scanned-energy glancing-angle Kikuchi electron wave-front reconstruction. // Phys. Rev. B. 1996. - V. 54, N. 7.- P. 4762-4765.

265. Murayama M., Nakayama T., Natori A. Au-Si bonding on Si(l 11) surfaces. // Jpn. J. Appl. Phys. 2001. - V. 40, N. 12. - P. 6976-6979.

266. Huang J.H., Williams R.S. Surface-structure analysis of Au overlayers on Si by impact-collision ion-scattering spectroscopy: \/3x V3 and 6 x 6 Si(l 11)/Au. // Phys. Rev. B. 1988. - V. 38, N. 6. - P. 4022-4032.

267. Takami T., Fukushi D., Nakayama T., Uda M., Aono M. Structural correlation among different phases in the initial stage of epitaxial growth of Au on Si(lll). // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. - V. 33, N. 6B. - P. 3688-3695.

268. Kadohira T., Nakamura J., Watanabe S. First-principles study on the atomic and electronic structure of the Au/Si(l 1 l)-a(\/3x\/3)R30o surface. // e-J.Surf.Sci.Nanotech. 2004. - V. 2. - P. 146-150.

269. Khramtsova E.A., Ichimiya A. Comparative study of room- and high-temperature Si(l 11)-(\/3 x \/3)i?30o-Au structures using one-beam RHEED intensity rocking-curve analysis. // Phys. Rev. B. 1998. - V. 57, N. 16. - P. 10049-10053.

270. Marks L.D., Grozea D., Feidenhans'l R., Nielsen M., Johnson R.L. Au 6x6 on Si(lll): Evidence for a 2D pseudoglass. 11 Surf.Rev.Lett. 1998. - V. 5, N. 2. -P. 459-464.

271. Grozea D., Bengu E., Marks L.D. Surface phase diagrams for the Ag-Ge(lll) and Au-Si(lll) systems. 11 Surf. Sci. 2000. - V. 461, N. 1/3. - P. 23-30.

272. Baba S., Kawaji M., Kinbara A. Isothermal desorption of indium from \/зТ— In on silicon (111) surfaces. // Surf. Sci. 1979. - V. 85. - P.29-36.

273. Lifshits V.G., Akilov V.B., Churusov B.K., Gavriljuk Yu.L. The role of surface phases in processes on silicon surfaces. // Surf. Sci. 1989. - V. 222, N. 1. -P. 21-30.

274. Saranin A.A., Zotov A.V., Lifshits V.G., Ryu J.-Т., Kubo O., Tani H., Harada Т., Katayama M., Oura K. Ag-induced structural transformations on Si(lll): quantitative investigation of the Si mass transport. 11 Surf. Sci. 1999. - V. 429.- P. 127-132.

275. Shibata A., Kimura. Y., Takayanagi K. Si(l 11)\/3 x л/3—Au growing on a 7 x 7 surface. // Surf. Sci. 1992. - V. 273, N. 1/2. - P. L430-L434.

276. Moll N., Scheffler M., Pehlke E. Influence of surface stress on the equilibrium shape of strained quantum dots. 11 Phys. Rev. B. 1998. - V. 58, N. 8. - P. 45664571.

277. Kim J.K., Kim K.S., McChesney J.L., Rotenberg E., Hwang H.N., Hwang C.C., Yeom H.W. Two-dimensional electron gas formed on the indium-adsorbed Si(l 1 l)\/3x\/3-Au surface. 11 Phys. Rev. B. 2009. - V. 80, N. 7. - P. 075312-7.

278. JI.B. Бондаренко, Д.А. Цуканов, E.A. Борисенко, Д.В. Грузнев, А.В. Матецкий. Электрическая проводимость системы (Au,In)/Si(l 11). // Труды МФТИ. 2011.- V. 3, N. 2. Р. 3-9.

279. D.V. Gruznev, A.V. Matetskiy, L.V. Bondarenko, E.A. Borisenko, D.A. Tsukanov, A.V. Zotov, A.A. Saranin. Structural transformations in (Au,In)/Si(l 11) system and their effect on surface conductivity. 11 Surface Science. 2011. - V. 605. -P. 1420-1425.

280. Hamers RJ. Effects of coverage on the geometry and electronic structure of A1 overlayers on Si(lll). // Phys. Rev. B. 1989. - V. 40, N. 3. - P. 1657-1671.

281. Yoshimura M., Takaoka K., Yao Т., Sueyoshi Т., Sato Т., Iwatsuki M. Scanning tunneling microscopy observation of Al-induced reconstructions of the Si(lll) surface: Growth dynamics. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1994. - V. 12, N. 4.- P. 2434-2436.

282. Saranin A.A., Kotlyar V.G., Zotov A.V., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Lifshits V.G. Structure of domain walls in Al/Si(l 11) 7-phase. 11 Surf. Sci. 2002. - V. 517, N. 1/3. - P. 151-156.

283. Seifert С., Hild R., Horn-von Hoegen M., Zhachuk R.A., Olshanetsky B.Z. Au induced reconstructions on Si(lll). // Surf. Sei. 2001. - V. 488, N. 1/2. -P. 233-238.

284. Болховитянов Ю.Б., Пчеляков О.П., Соколов JI.В., Чикичев С.И. Искусственные подложки GeSi для гетероэпитаксии — достижения и проблемы. // Физика и техника полупроводников. 2003. - V. 37. - Р. 513-538.

285. Schaffler F. High-mobility Si and Ge structures. // Semicond. Sei. Technol. -1997. V. 12. - P. 1515-1549.

286. Paul D.J. Silicon germanium heterostructures in electronics: the present and the future. // Thin Solid Films. 1998. - V. 321. - P. 172-180.

287. Fleischer K., Chandola S., Esser N., Richter W., McGilp J.F. Reflectance anisotropy spectroscopy of Si(l 1 l)-(4x 1)-In. // Phys.Status Solidi(a). 2001. - V. 188, N. 4.- P.1411-1416.

288. Ahn J.R., Byun J.H., Koh H., Rotenberg E., Kevan S.D., Yeom H.W. Mechanism of gap opening in a triple-band Peierls system: In atomic wires on Si. // Phys. Rev. Lett. 2004. - V. 93, N. 10. - P. 106401-4.

289. Cho J.-H., Lee J.-Y., Kleinman L. Electronic structure of one-dimensional indium chains on Si(lll). // Phys. Rev. B. 2005. - V. 71, N. 8. - P. 081310-4.

290. Park S.J., Yeom H.W., Ahti J.R., Lyo I.-W. Atomic-scale coexistence and fluctuation at the quasi-one-dimensional metal-insulator transition. // Phys. Rev. Lett. 2005. - V. 95, N. 12. - P. 126102-4.

291. Guo /., Lee G., Plummer E.W. Intertwinned electronic and structural phase transitions in the In/Si(l 11) interface. // Phys. Rev. Lett. 2005. - V. 95, N. 4. -P. 046102-4.

292. Lee G., Guo J., Plummer E.W. Real-space observation of nanoscale inhomogeneities and fluctuations in a phase transition of a surfacce quasi-one-dimensional system: In/Si(l 11). // Phys. Rev. Lett. 2005. - V. 95, N. 11. - P. 116103-4.

293. González C., Flores F., Ortega J. Soft phonon, dynamical fluctuations, and a reversible phase transition: Indium chains on silicon. // Phys. Rev. Lett. 2006. -V. 96, N. 13. - P. 136101-4.

294. Tromp R.M. Surface stress and interface formation. // Phys. Rev. B. 1993. - V. 47, N. 12. - P. 7125-7127.

295. Carlisle J.A., Miller T., Chiang T.-C. Ge chemisorption and alloying on the Si(l 11)-(7x7) surface. // Phys. Rev. B. 1994. - V. 49, N. 19. - P. 13600-13606.

296. Rosei F., Motta N., Sgarlata A., Capellini G., Boscherini F. Formation of the wetting layer in Ge/Si(l 11) studied by STM and XAFS. // Thin Solid Films." -2000. V. 369. - P. 29-32.

297. Kawamura M., Paul N., Cherepanou V., Voigtlander B. Nanowires and nanorings at the atomic level. ¡I Phys. Rev. Lett. 2003. - V. 91, N. 9. - P. 096102-4.

298. Voigtlander B., Kawamura M., Paul N., Cherepanov V. Fabrication of Si/Ge nanoring structures by MBE. // Thin Solid Films. 2004. - V. 464/465. - P. 185189.

299. Saranin A.A., Zotov A.V., Ignatovich K.V., Lifshits V.G., Numata T., Kubo O., Tani H., Katayama M., Oura K. New structural model for the Si(l 1 l)4x 1-In reconstruction. // Appl. Surf. Sci. 1998. - V. 130/132. - P. 96-100.

300. Erwin S.C. New structural model for the alkali-induced Si(lll)-(3 x 1) reconstruction from first principles. // Phys. Rev. Lett. 1995. - V. 75, N. 10. -P. 1973-1976.

301. Erwin S.C., Weitering H.H. Theory of the "Honeycomb Chain-Channel" reconstruction of Si(l 11)3x1. // Phys. Rev. Lett. 1998. - V. 81, N. 11. -P. 2296-2299.

302. Marser J.L., Chou M.Y.Jr. Energetics of the Si(lll) and Ge(lll) surfaces and the effect of strain. // Phys. Rev. B. 1993. - V. 48, N. 8. - P. 5374-5385.

303. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Zotov A.V., Saranin A.A. 4x1 to 7x3 transition in the In/Ge^S^-sU 11) system induced by varying the substrate lattice constant. // Phys. Rev. B. 2007. - V. 76, N. 7. - P. 073307-4.

304. Kraft J., Ramsey M.G., Netzer P.P. Surface reconstructions of In on Si(lll). // Phys. Rev. B. 1997. - V. 55, N. 8. - P. 5384-5393.

305. Ichikawa T. RHEED study of In-induced superstructures on Ge(lll) surfaces. // Surf. Sci. 1981. - V. 111. - P. 227-259.

306. Bohringer M., Zegenhagen J. Unidirectional and Isotropic Strain Relief in Striped and Hexagonal Phases of Ge(lll) In. // Surf. Sci. 1995. - V. 327, N. 3. -P. 248-260.

307. Gai Z., Zhao R.G., He Y., Ji H., Hu C., Yang W.S. Chemisorption of group-Ill metals on the (111) surface of group-IV semiconductors: In/Ge(lll). // Phys. Rev. B. 1996. - V. 53, N. 3. - P. 1539-1547.

308. Oura K., Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotou A.V., Katayama M. Hydrogen interaction with clean and modified silicon surfaces. // Surf.Sci.Repts. 1999. - V. 35, N. 1/2. - P. 1-69.

309. Knall J., Sundgren J.-E., Hansson G.V., Greene J.E. Indium overlayers on clean Si( 100)2 x 1: Surface structure, nucleation, and growth. // Surf. Sci. 1986. - V. 166. - P. 512-538.

310. Baski A.A., Nogami J., Quate C.F. Indium-induced reconstructions of the Si(100) surface. // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43, N. 11. - P. 9316-9319.

311. Zotov A. V., Saranin A.A., Lifshits V.G., Ryu J.-T., Kubo O., Tani H., Katayama M., Oura K. Structural model for the Si(100)4x3-In surface phase. // Phys. Rev. B. 1998. - V. 57, N. 19. - P. 12492-12496.

312. Bunk O., Falkenberg G., Zeysing J.H., Johnson R.L., Nielsen M., Feidenhans'l R. Comment on 'Structural model for the Si(001)4x3-In surface phase. // Phys. Rev. B. 1999. - V. 60, N. 19. - P. 13905-13906.

313. Shimomura M., Nakamura T., Kim K.-S., Abukawa T., Tani J., Kono S. Structure of Si(001)-(4x3)-In surface studied by X-ray photoelectron diffraction. // Surf.Rev.Lett. 1999. - V. 6, N. 6. - P. 1097-1102.

314. Reese P.J.E., Miller T., Chiang T.-C. Photoelectron holography of the In-terminated Si(001)-(4x3) surface. // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 23. - P.233307-4.

315. Schmidt T.M., Castineira J.L.P., Miwa R.H. Solving the structural model for the Si(001)-In(4x3) surface. // Appl. Phys. Lett. 2001. - V. 79, N. 2. - P.203-205.

316. Takeuchi N. First-principles calculations of the atomic structure of the In-induced Si(001)-(4x3) reconstruction. 11 Phys. Rev. B. 2001. - V. 63, N. 24. - P. 2453257.

317. Zotov A. V., Saranin A.A., Ignatouich K.V., Lifshits V.G., Katayama M., Oura K. Si(100)4x3-In surface phase: identification of silicon substrate atom reconstruction. // Surf. Sci. 1997. - V. 391, N. 1/3. - P. LI 188-L1194.

318. Ryu J.-T., Kubo O., Tani H., Katayama M., Saranin A.A., Zotov A.V., Oura K. Atomic hydrogen interaction with Si(100)4x3-In surface studied by scanning tunneling microscopy. // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. - V. 37, N. 6B. - P. 37743777.

319. Kubo O., Kobayashi T., Yamaoka N., Saranin A.A., Zotov A.V., Ohnishi H., Katayama M., Oura K. Formation of Si(100)c(8x2) surface phase using H-induced self-organization and H extraction. // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 15. -P. 153406-4.

320. Franklin G.E., Rich D.H., Hong H., Miller T., Chiang T.-C. Interface formation and growth of InSb on Si(100). 11 Phys. Rev. B. 1992. - V. 45, N. 7. - P. 3426-3434.

321. Ryzhkov S. V., Lifshits V.G., Azatyan S.G., Zotov A. V., Hayakawa Y., Kumagawa M. LEED-AES study of submonolayer InSb/Si(l 11) interface formation. // Phys.Low-Dim.Struct. 1996. - V. 1/2. - P. 99-106.

322. Nakagawa K., Yamaguchi S., Sugii N., Shiraki Y. Reverse temperature dependence of Sb sticking on Si(100) surface. 11 Mat.Sci.Eng.B. 2002. - V. 89. - P. 238-240.

323. Barnett S.A, Winters H.F., Greene J.E. The interaction of Sb4 molecular beams with Si(100) surfaces Modulated-beam mass spectrometry and thermally stimulated desorption studies. // Surf. Sci. 1986. - V. 165, N. 2/3. - P. 303-326.

324. Mo Y.W. Direct determination of the reaction path of Sb4 on Si(001) with scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. 1993. - V. 48, N. 23. - P. 17233-17238.

325. Elswijk H.B., van Loenen E.J. Chemisorption and kinetics of Sb on Si(001). 11 Ultramicroscopy. 1992. - V. 42. - P. 884.

326. Slijkerman W.F.J., Zagwijn P.M., Van der Veen J.F., Gravesteijn D.J., Van de Walle G.F.A. The interaction of Sb overlayers with Si(OOl). 11 Surf. Sci. 1992.- V. 262. P. 25-32.

327. Rich D.H., Miller T., Franklin G.E., Chiang T.-C. Sb-induced bulk band transitions in Si(lll) and Si(OOl) observed in synchrotron photoemission studies. // Phys. Rev.

328. B. 1989. - V. 39, N. 2. - P. 1438-1441.

329. Saranin A.A., Zotov A.V., Kotlyar V.G., Lifshits V.G., Kubo 0., Harada T., Kobayashi T., Yamaoka N., Katayama M., Oura K. Surface roughening at the one-monolayer Sb/Si(100) interface. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 65, N. 3. -P. 033312-4.

330. Alerhand O.L., Wang J., Joannopoulos J.D., Kaxiras E., Becker R.S. Adsorption of As on stepped Si(100): Resolution of the sublattice-orientation dilemma. // Phys. Rev. B. 1991. - V. 44, N. 12. - P. 6534-6537.

331. Tromp R.M., van der Gon A.W. Denier, Reuter M.C. Surface stress as a driving force for interfacial mixing. // Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68, N. 15. - P. 23132316.

332. Mo Y.W. Precursor states in the adsorption of Sb4 on Si(001). // Phys. Rev. Lett.- 1992. V. 69, N. 25. - P. 3643-3646.

333. Mo Y.W. Reversible rotation of antimony dimers on the silicon (001) surface with a scanning tunneling microscope. // Science. 1993. - V. 261. - P. 886-888.

334. Cho J.-H., Kang M.-H. Atomic structure of the Sb/Si(100)-(2x 1) surface. // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51, N. 8. - P. 5058-5060.

335. Rich D.H., Leibsle F.M., Samsavar A., Hirschorn E.S., Miller T., Chiang T.

336. C. Adsorption and interaction of Sb on Si(001) studied by scanning tunneling microscopy and core-level photoemission. // Phys. Rev. B. 1989. - V. 39, N. 17.- P. 12758-12763.

337. Dixon R.J., McConville C.F., Jenkins S.J., Srivastava G.P. Strusture and stability of the Si(001)c(4 x 4)-Sb surface. // Phys. Rev. B. 1998. - V. 57, N. 20. -P. R12701-R12704.

338. Jenkins S.J., Srivastava G.P., Dixon R.J., McConville C.F. Ab initio calculation of geometry and bonding for overlaid and inlaid models of Si(001)/Sb(0.25 ML)-c(4x4). // Surf. Sci. 1998. - V. 402/404. - P. 645-648.

339. Rogge S., Timmerman R.H., Scholte P.M.L.O., Geerligs L.J., Salemink H.W.M. Surface polymerization of epitaxial Sb wires on Si(001). // Phys. Rev. B. 2000. -V. 62, N. 23. - P. 15341-15344.

340. Kubo O., Ryu J.-T., Tani H., Harada 71, Kobayashi T., Katayama M., Oura K. STM study of structural changes on Si(100)2x 1-Sb surface induced by atomic hydrogen. // Appl. Surf. Sci. 2001. - V. 169/170. - P. 93-99.

341. Gruznev D.V., Ohmura K., Mori M., Tambo T., Lifshits V.G., Tatsuyama C. Modification of Sb/Si(001) interface by incorporation of In(4x3) surface reconstruction. // Appl. Surf. Sci. 2004. - V. 237, N. 1/4. - P. 99-104.

342. Zhang Z., Fu Q., Zhang H., Li Y., Yao Y., Tan D., Bao X. Enhanced methanol dissociation on nanostructured 2D A1 overlayers. // J.Phys.Chem. 2007. - V. Ill, N. 36. - P. 13524-13530.

343. Jia J., Wang J. -Z., Liu X., Xue Q.-K., Li Z.-Q., Kawazoe Y, Zhang S.B. Artificial nanocluster crystal: Lattice of identical A1 clusters. // Appl. Phys. Lett. 2002. -V. 80, N. 17. - P. 3186-3188.

344. Jia J.-F., Wang S.-Z., Liu X., Wang X.S., Xue Q.-K., Li Z.-Q., Zhang S.B. Spontaneous assembly of perfectly ordered identical-size nanocluster arrays. // Nanotechnology. 2002. - V. 13. - P. 736-740.

345. Jia J.-F, Liu X., Wang J.-Z., Li J.-L., Wang X.S., Xue Q.-K, Li Z.-Q., Zhang Z., Zhang S.B. Fabrication and structural analysis of Al, Ga, and In nanocluster crystals. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 16. - P. 165412-10.

346. Li R.-W., Kusano S., Owen J.H.G., Miki K. Thermal stability of Al nanocluster arrays on Si(lll)-7x7 surfaces. 11 Nanotechnology. 2006. - V. 17. - P. 20182022.

347. Li R.-W., Owen J.H.G., Kusano S., Miki K. Dynamic behavior and phase transition of magic Al clusters on Si(l 11)7x7 surfaces. 11 Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 89, N. 7. - P. 073116-3.

348. Khramtsova E.A., Zotov A.V., Saranin A.A., Ryzhkov S.V., Chub А.В., Lifshits V.G. Growth of extra-thin ordered aluminum films on Si(lll) surface. // Appl. Surf. Sci. 1994. - V. 82/83, N. 1/4. - P. 576-582.

349. Zotov A. V., Khramtsova E.A., Ryzhkov S. V., Saranin A.A., Chub А.В., Lifshits V.G. LEED-AES reexamination of the Al/Si(l 11) "7-phase". 11 Surf. Sci. 1994.- V. 316, N. 1/2. P. L1034-L1038.

350. Nishikata K., Murakami K., Yoshimura M., Kawazu A. Structural studies of Al/Si(111) surfaces by LEED. // Surf. Sci. 1992. - V. 269/270. - P. 995-999.

351. Sugawara Y., Orisaka S., Morita S. Noncontact AFM imaging on Al-adsorbed Si(lll) surface with an empty orbital. 11 Appl. Surf. Sci. 2000. - V. 157, N. 4.- P. 239-243.

352. Yang W. S., Jona F. Atomic structure of Ge{lll} and reaction with Al. // Sol. State Commun. 1982. - V. 42, N. 1. - P. 49-53.

353. Lai M.Y., Wang Y.L. Gallium-induced nanostructures on Si(lll): From magic clusters to incommensurate structures. // Phys. Rev. B. 1999. - V. 60, N. 3. -P. 1764-1770.

354. Tsay S.-F., Tsai M.-H., Lai M.Y., Wang Y.L. Structural properties of Ga clusters on Si(lll). // Phys. Rev. B. 2000. - V. 61, N. 4. - P.2699-2702.

355. Bôhringer M., Molinds-Mata P., Artacho E., Zegenhagen J. Microscopic Structure of the Discommensurate Phases in Ge(lll)/Ga. 2. Domain Superstructure and Discommensurations. // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51, N. 15. - P. 9965-9972.

356. Gruznev D.V., Olyanich D.A., Chubenko D.N., Luniakov Yu.V., Kuyanov I.A., Zotov A. V., Saranin A.A. Relative stabilities of adsorbed versus substitutional Al atoms in submonolayer Al/SixGeix(l 11). 11 Phys. Rev. B. 2008. - V. 78, N. 16. - P. 165409-7.