Структура и поверхностная проводимость металлических и металл-фуллереновых систем на реконструированных поверхностях Si(111) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

005055572

БОНДАРЕНКО Леонид Владимирович

Структура и поверхностная проводимость металлических и металл-фуллереновых систем на реконструированных поверхностях $¡(111)

Специальность — 01.04.10 Физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 2 НОЯ 2012

Владивосток 2012

005055572

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, г. Владивосток, РФ.

доктор физико-математических наук, профессор

Зотов Андрей Вадимович

Гаврилюк Юрий Леонидович

доктор физико-математических наук, профессор

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Ведущий научный сотрудник

Огнев Алексей Вячеславович

кандидат физико-математических наук Дальневосточный государственный университет

Заведующий лабораторией

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук, г.Хабаровск

Защита состоится 14 декабря 2012 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 005.007.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5, ИАПУ ДВО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН по адресу: 690041, г.Владивосток, ул. Радио,5, ИАПУ ДВО РАН.

Автореферат разослан 13 ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Гамаюнов Е.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность работы Основным направлением развития современной микроэлектроники является увеличение производительности интегральных микросхем при сохранении их стоимости. Увеличение производительности на сегодня достигается путем изменения топологии микросхем и, в большей степени, увеличением их плотности. При этом, все большее значение приобретает структурное совершенство элементов микросхем, т.к. их размеры становятся соизмеримыми с размерами структурных дефектов. Существенную роль начинают играть также и структура поверхности кремния - основа современной микроэлектронной промышленности. Сохранить стоимость микросхем помогут новые подходы к их производству. Это с одной стороны использование нового оборудования, а с другой новых методик выращивания элементов микросхем. Например, одним из таких подходов может стать использование реконструированных поверхностей кремния в качестве подложки.

На сегодня известно о более, чем 300 реконструкциях поверхности кремния, где атомы адсорбата, взаимодействуя с атомами 51", формируют систему с определенными структурой и свойствами [1]. Такие реконструированные поверхности могут изменять режим роста последующих слоев, а их большое разнообразие позволит в конечном итоге контролировать структуру и свойства выращиваемых систем. В данной работе в качестве модифицирующих реконструкций выступают поверхность 5!(111)"5х5"-Си и различные реконструкции поверхности в системе 1п/5Ц111). Использование таких модифицированных поверхностей позволило существенно улучшить структурное совершенство и электропроводность нанопленок Аи. Помимо этого, существенное значение имеет стабильность сформированных систем по отношению к внешним воздействиям (например, к агресивным средам). В данной работе была исследована стабильность нанопленок Аи по отношению к экспозиции в кислороде.

С другой стороны, реконструкции поверхности кремния могут быть интересны и сами по себе. В некоторых из них недавно была обнаружена сверхпроводимость с температурой перехода в сверхпроводящее состояние, как у объемных материалов [2-4]. Другие, как было показано, проявляют свойства двумерного электронного газа [5-8]. К таким системам относятся моноатомные пленки Ад, Аи, 1п и РЬ на поверхности 51(111). Исследование электронной структуры этих слоев началось относительно недавно, и был обнаружен целый ряд уникальных свойств этих систем. С помощью фотоэлектронной спектроскопии с угловым разреше-

нием (ФЭСУР) было показано, что часть из них представляют собой двумерный металл с параболическим законом дисперсии поверхностных электронных состояний. Так, эффективная масса электронов поверхности Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au заметно меньше массы свободного электрона ше и составляет 0,3 те [7], а для Si(l 1 l)\/3x>/3-Ag еще меньше - порядка 0,1 те [9]. Более того, недавние исследования [8] показали, что благодаря присутствию монатоного слоя металла на поверхности в таких системах существует так называемая "зона легких дырок", закон дисперсии в которой практически линейный и эффективная масса электронов примерно в 20 раз меньше массы свободного электрона. Такие свойства напоминают уникальные свойства графена, в котором эффективная масса носителей в идеале равна нулю [10]. В данной диссерат-ционной работе были исследованы электропроводность и электронные свойства реконструкций, полученных с использованием атомов In, Ag и Na на основе поверхности Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au, среди которых Si(lll)/i-\/3x\/3-(Au,In) и Si(l 1 l)/i-\/3x-v/3-(Au,Na) - поверхности, которые обладают свойствами почти идеального двумерного электронного газа.

Альтернативой использованию металлических систем на поверхности кремния для задач микроэлектроники могут стать молекулярные системы. Одной из перспективных систем являются слои молекул фуллеренов на реконструированных подложках кремния. Известно, что молекулы Сбо обладают богатым набором замечательных свойств. Фуллерит (молекулярный кристалл, образованный фуллеренами) обладает полупроводниковыми свойствами (ширина запрещенной зоны «1,5 эВ) [11], а легирование его атомами щелочных металлов приводит к появлению металлической проводимости [12] и даже переходу в сверхпроводящее состояние при 18 - 33 К [13]. Они обладают малым временем фотоотклика (единицы не). Перспективным является использование молекулы фуллерена в качестве самостоятельного наноразмерного устройства и, в частности, усилительного элемента, особенно учитывая ее значительную способность к самоорганизации [14]. В данной работе исследовано влияние молекул Сбо на электрическую проводимость пленок Au и Ag на реконструированных поверхностях кремния.

Целью диссертационной работы является изучение структуры и электрофизических характеристик двумерных металлических пленок и поверхностных реконструкций Si(lll) на основе Au, Ag, In, Na, Си, а так же молекулярных слоев Cgo-

Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:

1. Исследовать структуру, проводимость и электронные свойства рекон-

струкций, формирующихся на базе системы Аи/Б^Ш) с использованием атомов 1п, Ag и №.

2. Исследовать влияние поверхностных реконструкций в системах Си/БКШ) и ¡п/БЦШ) на характер роста и поверхностную проводимость пленок Аи. Исследовать стабильность пленки Аи/51(111)"5х5"-Си по отношению к экспозиции в кислороде.

3. Изучить влияние молекулярного слоя Ссо на рост и электрофизические характеристики пленок Аи и Ац.

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

1. Показано, что изменение поверхностной проводимости системы Аи/Б^Ш) при адсорбции адатомов 1п имеет вид немонотонной зависимости с экстремумом и изменяется в диапазоне от 1,4±0,5 мСм до 4,3±0,2 мСм. Рост проводимости на начальном этапе и ее дальнейший спад происходит за счет действия эффектов легирования 1п и рассеяния на объемных островках.

2. В системе (Аи,1п)/5Ц111) обнаружено формирование нового двумерного слоя со стехиометрией Аи1п4 и периодичностью 2\/7х\/3.

3. Обнаружена новая поверхностная реконструкция БКШЬ/ЭЗх-у/ЭЗ-(Au,Ag). Электрофизические измерения показали присутствие обедненной области пространственного заряда при стехиометрических покрытиях; а при увеличении покрытия А£ формирование области электронного пространственного заряда вблизи поверхности.

4. Показано, что при адсорбции атомов N3 на поверхность 51(111)о-\/Эх\/3-Аи происходит формирование поверхности с изотропным двумерным электронным газом, который характеризуется эффективной массой электронов (0,14±0,02) те.

5. Показано, что атомы Аи и интеркалируют под молекулярные слои Соо; при этом, молекулы С®) выступают в роли акцепторов.

Практическая ценность работы Модификация поверхности 51(111) с помощью реконструкции 51(111)"5х5"-Си приводит к заметному улучшению морфологии поверхности пленки Аи, что сопровождается возрастанием поверхностной проводимости в три раза по сравнению с системой Аи/51(111). Пленка золота, полученная таким способом, уже при покрытии Аи в 4 МС (1 монослой (МС) равен плотности атомов верхнего слоя

нереконструированной грани $¡(111), т.е. 7,8x10м см-2) становится стабильной по отношению к воздействию кислорода. Такой подход может быть использован при создании токопроводящих элементов микросхем, которые при очень малой толщине (от 1 нм) обладают высокой проводимостью и стабильностью к внешним условиям (воздействию кислорода).

Основные защищаемые положения

1. Использование реконструированной поверхности 51(111)"5х5"-Си позволяет выращивать пленки золота, обладающие более высоким кристаллическим совершенством и большей электропроводностью, чем пленки золота, выращенные непосредственно на чистой поверхности БЩ 11)7x7. При этом пленка золота на 51(111)"5х5"-Си становится стабильной к окислению уже при покрытии в 4 МС Аи.

2. Рост пленок Аи с использованием реконструкций в системе 1п/5Н111), содержащих атомы Б!, приводит к их островковому росту, а несодержащих атомы Б!, к послойному, что находит свое отражение в электрической проводимости.

3. Дополнительная адсорбция атомов 1п на реконструированную поверхность 51(111)/1-\/Зх\/3-(Аи>1п) приводит к увеличению поверхностной проводимости в 2,5 раза. Это происходит за счет донирова-ния электронов от адсорбированных атомов 1п.

4. Адсорбция 0,4 МС Аи и 1,1 МС 1п на реконструированную поверхность 51(111)%/Зхл/3-1п при комнатной температуре (КТ) приводит к формированию ранее неизвестной реконструкции 31 (111)2\/7х\/3-(Аи,1п).

5. Напыление 0,1 МС Ag на реконструированную поверхность 5К111)а-\/Зх-\/3-Аи при 350°С приводит к формированию ранее неизвестном реконструкции 51(111)\/93х \/93-(Аи,А§).

6. Адсорбция 0,1 МС № на поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи приводит к удалению доменных стенок и формированию гомогенной поверхности $¡(111)/г-у/Зх\/3-(Аи,Ыа). Реконструкция поверхности 5Ц111)/г-\/Зх\/3-(Аи,№) имеет электронную структуру, соответствующую почти идеальному двумерному электронному газу с эффективной массой электронов (0,14±0,02) ше.

7. Атомы Аи и А^ проникают через упорядоченные слои С6о, сформированные на реконструированных поверхностях кремния 51(111)а-\/Зх\/3-Аи и Б1(111)\/Зх%/3-А^. При этом, молекулы С6о действуют как акцепторы.

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

Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2010г); IX Российско-Японском семинаре по поверхностям полупроводников 1и585-7 (г. Владивосток, Россия, сентябрь 2010 г.); Микро- и нанотехнологии и их применение. (Черноголовка, 2010г.); Азиатской школе-конференции по физике и технологии наноструктурных материаллов АБСО-ЫАЫОМАТ (г.Владивосток, Россия, 2011 г.); IX региональной научной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" (1-3 ноября, г.Владивосток, 2011 г.); Международном симпозиуме по науке о поверхности и нанотехнологии 1555-6 (г. Токио, Япония, 2011 г.); X Японско-Российском семинаре по поверхностям полупроводников Ш555-10 (г. Токио, Япония, 26-28 сентября 2012 г.);

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в список ВАК, 4 статьи в сборниках трудов конференций и 7 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 149 страниц, включая 59 рисунков и список литературы из 182 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отображена актуальность темы исследования, научная новизна и практическая ценность работы, сформулирована ее цель и задачи, указаны основные защищаемые положения, представлен список конференций, семинаров и школ, на которых докладывались результаты диссертационной работы, приведен список публикаций по тематике диссертационной работы, а также даны краткие сведения об объеме и структуре самой диссертации.

Первая глава является обзорной. Описываются основные физические принципы протекания тока через поверхности полупроводников. Кратко описаны известные литературные данные о некоторых реконструкциях

w Покрытие In, MC W ДозаАд, MC

Рис. 1: Результаты измерений электрической проводимости при (а) - адсорбции атомов In на поверхности Si(l 11)Л.-\/Зх\/3-(Аи,1п), Si(l H)a-V3x\/3-Au и Si(l 11)7x7 при КТ; (б) - адсорбции атомов Ag на поверхность Si(lll)a-v^3x\/3-Au при 350°С.

поверхности Si(lll), которые в последующих главах будут использованы как основа для получения исследуемых структур. Описываются известные данные о механизме роста пленок золота на чистой и модифицированных поверхностях Si(lll). Описываются известные данные о процессах окисления на поверхности Si(lll). Часть главы посвящена адсорбции фуллеренов на модифицированные поверхности Si(lll), краткий обзор известных литературных данных по этой теме также содержится в данной главе. Большинство разделов этой главы включает в себя известные данные о проводимости и электронной структуре в описываемых системах.

Во второй главе кратко рассмотрены условия и методики проведения экспериментов, а также основные принципы работы используемых методов исследования. В частности, были описаны: четырехзондовый метод измерения проводимости, дифракция медленных электронов (ДМЭ), электронная оже-спектроскопия (ЭОС), сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС). Эксперименты проводились в двух отдельных сверхвысоковакуумных камерах: RIBER DEL300 (оборудована ДМЭ, ЭОС и четырехзондовым методом) и Omicron STM-XA (оборудована ДМЭ, ЭОС, СТМ и ФЭС).

В третьей главе приведены результаты исследования структурных превращений, проводимости и электронных свойств в двойных системах на поверхности кремния: (Au,In)/Si(l 11), (Au,Na)/Si(l 11) и (Au,Ag)/Si(l 11) с помощью СТМ, ДМЭ, четырехзондового метода и ФЭС.

Адсорбция 0,5 MC In на поверхность Si(lll)a-\/3xV^-Au и короткий

Рис. 2; (а) и (б) - 250x250 А2 и СТМ изображения поверхности до и после адсорбции атомов Ыа соответственно. Изображения (в) и (г) иллюстрируют изменения дисперсии зоны поверхностных состояний при адсорбции № на поверхность 5Ц111)а-\/Зх \/3-Аи.

отжиг при 600°С приводят к удалению доменных стенок [15] и формированию более совершенной поверхности 5Ц111)Л,-\/Зх%/3-(Аи,1п). Это сопровождается ростом проводимости в 1,5 раза. С одной стороны, рост проводимости связан с улучшением рельефа поверхности (уменьшается рассеяние носителей заряда), а с другой - с допированием электронов в поверхность от атомов индия. При этом, дополнительной адсорбцией при КТ можно продлить процесс допирования, что сопровождается существенным ростом проводимости (рис. 1а). При покрытиях 0,7-0,8 МС проводимость достигает максимума, а затем начинает падать из-за рассеяния на формирующихся островках индия, как было показано при помощи СТМ наблюдений.

Отжиг поверхности 2 МС 1п/5Ц111)/г-л/Зх \/3-(Аи,1п) приводит к формированию участков новой реконструкцией с периодичностью 2%/7х\/3 (рис.За-в). СТМ и ДМЭ исследования показали, что такая реконструкция может быть сформирована на всем образце путем адсорбции 0,35 МС Аи и 1,1 МС 1п на поверхность 51(111)УЗх-у/ЗТп при КТ. Откуда, учитывая что покрытие поверхности %/Зх\/3-1п - 0.33 МС 1п, стехиометрия реконструкции 2%/7х УЗ-(АиДп) составляет Аи1п4. На рисунке 3 представлены СТМ (а) и ДМЭ (б) изображения поверхности 2л/7х>/3-(Аи,1п), а так же схематическое ДМЭ изображение. Измерения при помощи четырехзондового метода показали, что эта поверхность обладает сравнительно высокой проводимостью.

Адсорбция ~0,5 МС N3 при 350°С, как и в случае с 1п, приводит к удалению доменных стенок и формированию более совершенной поверхности 51(111)/г--\/Зх \/3-(Аи,№) (рис.2а,б). При этом, согласно данным СТМ на сформировавшейся поверхности остается лишь 0,1 МС Ыа. Исследования при помощи фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ФЭСУР) показали, что удаление доменных границ сопровождаются формированием изотропного двумерного электронного газа

Рис. 3: (а) - 300x300 А2 и (г) - 180х 180 А2 СТМ изображения поверхностей 2\/7х л/З-(Au.ln) и \/93х \/93-(Au,Ag) соответственно, (б) и (д) - изображения ДМЭ для поверхностей 2\/7x\/3-(Au,In) и ^Зх>/93-(Au,Ag) соответственно, (в) и (е) - схематические изображения ДМЭ для поверхностей 2\/7х \/3-(Au,[n) и \/93х \/93-(Au,Ag) соответственно.

(ДЭГ). Поверхность Si(l 1 l)/i-\/3x\/3-(Au,Na) приобретает такие свойства благодаря присутствию в её электронной структуре почти параболической зоны поверхностных состояний Si (рис.2в,г), характерной для систем с ДЭГ. При этом, адсорбция атомов Na делает все спектральные особенности более четкими, что является следствием удаления доменных границ. Кроме того, атомы Na донируют свои электроны в поверхность увеличивая заполнение зоны Sj с 0,1 электрона на элементарную ячейку до 0,4. Это сопровождается взаимодействием зоны Si с другими зонами поверхностных состояний (S2 и S3), в следствии чего закон дисперсии перестает быть параболическим. Согласно апроскимациии (пунктирные линии на рис.2в,г), учитывающей взаимодействие зон на основе теории возмущений, эффективная масса электронов уменьшается с 0,3 те до (0,14±0,02) те после адсорбции атомов Na.

Следующей исследованной системой является (Au,Ag)/Si(l 11). Здесь, в отличии от предыдущих систем адсорбция Ag не приводит к упорядочению, а не удалению доменных стенок. Так адсорбция 0,1 МС Ag на поверхность Si(l 1 l)ci-\/3x%/3-Au при 350°С приводит к формированию новой реконструкции с большим периодом - Si(l 1 l)\/93x\/93-(Au,Ag) (рис.Зг-е). Эта реконструкция формируется в результате упорядочения доменных стенок, что сопровождается ростом проводимости из-за уменьшения рассеяния носителей (рис.1б) Дальнейшая адсорбция атомов Ag при 350°С приводит к последовательному формированию реконструкций Si(l 1 l)2v/3x2v/3-(Au,Ag) и Si(lll)>/2lxv^l-(Au,Ag), проводимость ко-

торых отображена на рисунке 16. На основе серии экспериментов по дополнительной адсорбции Ag при КТ на сформированные при 350°С реконструкции из системы (Аи,А^)/51(111) были сделаны выводы об основных механизмах их проводимости. Основной канал проводимости исходной поверхности - область дырочного пространственного заряда [16], поэтому атомы Ag, отдавая свои электроны в поверхность, компенсируют слой дырочного заряда, что приводит к его инвертированию в электронный. Принимая во внимание то, что содержание Ад в 51(111)\/93х-\/93-(Аи,Ад) очень мало, эффект преобразования дырочного пространственного заряда в электронный на этом этапе можно не учитывать и считать, что для этой поверхности область дырочного пространственного заряда является главным каналом проводимости. Однако при покрытии в 0,25 МС, когда формируется $¡(11 l)2^/Зx2\/3-(Au,Ag), это становится существенным, и область дырочного пространственного заряд сменяется на обедненную область, уменьшая проводимость. При формировании реконструкции 51 (11 l)^/2Tx\/2I-(Au,Ag) проводимость начинает расти снова, т.к. эта реконструкция обладает высокой проводимостью из-за наличия ярко выраженных металлических поверхностных состояний [17].

В четвертой главе приведены результаты исследования структуры и проводимости пленок золота на реконструированных поверхностях 51(111), включая поверхность 51(111)"5х5"-Си и реконструкции в системе 1п/51(111). Также в этой главе представлены результаты исследования стабильности проводимости пленок золота, выращенных на поверхности 51(111)"5х5"-Си.

Исследования при помощи СТМ показали, что формирование реконструкции 51(111)"5х5"-Си существенно меняет режим роста пленки золота. Так, на чистой поверхности 51(111)7x7 золото растет в островко-вом режиме и имеет очень развитый рельеф (рис.4а), в то время как на модифицированной поверхности 51(111)"5х5"-Си пленка при покрытиях золота больше 3 МС растет послойно с образованием более гладкой поверхности (рис.46). Такие различия в структуре пленок находят свое отражение в их проводимости. При покрытиях золота порядка 15 МС проводимость пленки, выращенной на поверхности 51(111)"5х5"-Си, в три раза больше чем, на чистой поверхности 51(111)7x7 (рис.4в). Это связано с уменьшением рассеяния носителей заряда на шероховатостях пленки, которых гораздо меньше в случае Аи/51(111)"5х5"-Си. Однако, при небольших покрытиях (1-4 МС Аи) при адсорбции Аи на 51(111)"5х5"-Си наблюдается минимум проводимости (рис.4г), который связан с наибольшей шероховатостью пленки при покрытии 2 МС Аи, т.к. до 3 МС Аи она растет 2Б островками. Исследования стабильности

Покрытие Аи, МС Покрытие Аи, МС

Рис. 4: (а) и (б) - ЮООхЭООА2 СТМ изображение заполненных состояний пленка Аи с покрытием 15 МС выращенной при КТ на (а) реконструкции 31(111)5,55x5,55-Си и (б) чистой поверхности $¡(111)7x7. (в) и (г) - электропроводность пленок Аи выращенных на реконструкции З1(111)5,55х5,55-Си (закрашенные кружки) и на чистой поверхности Б1(111)7x7 (не закрашенные кружки) в зависимости от покрытия Аи. (в) - изменение электропроводности в большом диапазоне покрытий (до 14 МС) и (г) -участок иллюстрирующий наличие минимума электропроводности.

системы Аи/Б!(111)"5х5"-Си по отношению к экспозиции в кислороде показали, что проводимость исходной поверхности $¡(111)"5х5"-Си существенно падает (рис.бд), однако при адсорбции более 3 МС Аи она становится полностью стабильной к окислению. Это связано с тем, что поверхность БЦП 1)"5х5"-Си является двумерным силицидом Сиг51, образуя связи 550, а кислород активно взаимодействует с кремнием и разрушает этот силицид и саму реконструкцию 51(111)"5х5"-Си. Плоской пленки Аи, состоящей из 3-х атомных слоев, достаточно для полного блокирования процессов окисления.

В четвертой главе так же рассматривалась адсорбция Аи на различные реконструкции поверхности в системе 1п/5Ц111)7x7. Показано, что это приводит к формированию пленок с различной морфологией и проводимостью. Так, при адсорбции золота на поверхности 11 )\/Зх и 5Ц111)гес-л/7х\/3-1п пленка растет послойно начиная с самых малых покрытий, при этом в начале формируется сплавной слой Аи1п. С другой стороны на поверхностях 51(111)\/зТх\/зТ-1п и $¡(111)4x1 наблюдается островковый рост пленки. Различия в росте пленок на \/Зх\/3-1п и Ьех-\/7х\/3-1п с одной стороны и т/з1х\/з1-1п и 4x1 с другой, видимо, связаны с особенностями подложки 51(111). В случае \/Зх\/3-1п и Ьех-

Экспозиция о,, л Покрытие Аи, МС

Рис. 5: (а) - результаты измерений поверхностной проводимости при экспозиции в атмосфере кислорода поверхности Si(llI)"5x5"-Cu с разным покрытием золота, (б) -результаты измерения проводимости тонких пленок золота на различных реконструкциях системы In/Si(l 11), в зависимости от покрытия Au: v/3x%/3 (квадраты), \/зТх л/зГ (кружки), 4х 1 (треугольники), и hex-\/7x\/3 (ромбы). Данные проводимости для пленки золота на поверхности Si(l 11)7x7 приведены для сравнения (звезды).

индиевый слой (0,33 МС и 1,0 МС In соответственно) лежит над объемоподобной поверхностью Si(lll). С другой стороны, в случае \/зТх\/31-1п и 4x1 верхний слой подложки Si(lll) реконструирован, а значит атомы кремния входят в состав реконструкций. Присутствие атомов Si подавляет процесс образования сплава Auln, что приводит к "гетерогенному" формированию сплава, а это, в свою очередь, ведет к образованию развитого рельефа пленки. Такие различия в режимах роста отражаются на проводимости пленок - при островковом росте проводимость существенно меньше, чем при послойном (рис.56).

В пятой главе приведены результаты исследования адсорбции молекул Сбо и атомов Аи и Ag на реконструированные поверхности Si(lll), которые можно разделить на две части. В первой исследовалась адсорбция атомов Аи на поверхность Si(l 11)ы-\/Зх \/3-Аи, а также на поверхность Si(lll)a-\/3x\/3-Au покрытую молекулярным слоем Сбо. Во второй проводился такой же эксперимент, однако атомы Аи были заменены атомами Ag: исследовалась адсорбция Ag на поверхность Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag и Si(l 1 l)\/3xл/3-Ag, покрытую молекулярным слоем Cgo-

При помощи СТМ было установлено, что в обоих случаях атомы Аи и Ag проникали через молекулярные слои Сбо и формировали под ними островки различной формы и размеров (рис.ба-в). Различия между системами носят в основном морфологический характер, в частности в системе Au/C6o/Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au формировались сравнительно небольшие островки (5-10 нм, рис.66), в то время как в случае Ag/C6o/Si(lll)\/3x\/3-Ag формировались большие островки (50-100 нм

■ . I . ■ . I I -•-1---1---1-■-1-•-1-'-[—

,0 1,5 2,0 2,5 S.0 °'5 1'E z'° 2's 3'°

Покрытие Au, MC Покрытие Ag, MC

Рис. 6: 150x200 A2 CTM изображения иллюстрирующие (a) - исходную поверхность a-\/3x\/3-Au покрытую монослоем молекул Сад и (б) - туже поверхность после адсрб-ции 2 MC Au при КТ. (в) - 1000x1000 А2 квази-SD СТМ изображение поверхности Si(l 1 l)y/3x%/3-Ag после адсорбции 2 MC Ag при КТ. (г) - результаты измерений поверхностной проводимости при адсорбции Au на поверхности Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au и Ceo/Si(l 1 l)cv-\/3x \/3-Аи. (д) - результаты измерений поверхностной проводимости при адсорбции Au на поверхности Si(l 11)т/3х%/3-Ag и Сбо/SiO 1 l)\/3x Vo-Ag.

рис.бв). Почти такой же механизм роста пленок характерен для тех же систем без адсорбированного слоя молекул Сбо- Это значит что адсорбция Сбо почти не меняет механизм роста пленок Au и Ag на Si(lll)a-\/3x\/3-Au и Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag. На основе этих наблюдений и известных литературных данных можно сделать вывод, что проницаемость молекулярного слоя Cgo зависит от того насколько сильно Qo связаны с подложкой. Так, в случае слабой связи Сао-подложка атомы металлов легко проникают через молекулярный слой, в случае сильной связи Сво-подложка атомы металлов остаются сверху молекулярного слоя.

На рисунке 6г представлены результаты измерений проводимости поверхностей Si(11 l)tt-\/3x,/3-Au и C6o/Si(l 11)а-%/Зхл/3-Аи при адсорбции атомов Au. На рисунке видно, что адсорбция Au на Si(lll)a-\/3x\/3-Au в начале приводит к отрицательным изменениям проводимости (до покрытия Au в 1,0 МС), а при больших покрытиях наблюдается постепенный рост проводимости. С другой стороны, при адсорбции Au на поверхность Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au, покрытую монослоем молекул Сво, проводимость не падает и начинает расти при покрытии Au в 0,4 МС.

Минимум проводимости в случае адосрбции Аи на Si(l 1 l)a-\/3x\/3-Au связан с процессом перехода от дырочного пространственного заряда, который является главным каналом проводимости для этой поверхности [16], к обедненному слою. Это происходит из-за того, что атомы Аи отдают свои электроны в область дырочного заряда, тем самым компенсируя его и формируя обедненный слой (при покрытии 0,4 МС Аи). Затем, при больших покрытиях золота, обедненный слой переходит в электронный слой пространственного заряда, и проводимость начинает расти. Кроме того, росту проводимости способствует формирование металлической пленки Аи. Молекулы Ссо, действуя как акцепторы, забирают электроны и подавляют описанные процессы передачи электронов, поэтому проводимость в случае Ceo/Si(l 1 l)a-\/3x \/3-Аи почти сразу начинает расти из-за образования металлического слоя Аи.

Проводимость поверхности Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag в основном определяется ярко выраженной металлической зоной поверхностных состояний Si. По этому зависимость проводимости от покрытия отличается от случая Au/Si(l 11)а-\/Зх v/3-Au. Атомы Ag отдают электроны в зону Si, увеличивая её заполнение, что приводит к существенному росту проводимости (рис.бд). Хасегава и др. [16] объясняли рост проводимости на начальных этапах формированием двумерного газа адатомов Ag. Так, адатомы Ag, находясь в состоянии двумерного газа, отдают электроны проводимости в зону поверхностных состояний Si, увеличивая проводимость. Однако, при достижении критического покрытия адатомы конденсируются в островки и перестают "донировать" электроны, что приводит к падению проводимости. Следуя такой интерпретации, можно объяснить результаты измерения проводимости поверхности C6o/\/3x\/3-Ag при адсорбции атомов Ag. А именно, задержка в росте проводимости связана с тем, что фуллерены, действуя как акцепторы на начальных этапах адсорбции, захватывают электроны, не давая им увеличить электронное заполнение в Si зоне поверхностных состояний, и, как следствие, проводимость существенно не меняется. Как только процесс передачи заряда от адатомов Ag к молекулам Сво завершается, электроны начинают поступать в зону поверхностных состояний, и проводимость растет. Однако кроме смещения начала роста проводимости также наблюдается смещение максимума проводимости к большим покрытиям Ag. По-видимому, это связано с увеличением критического покрытия, необходимого для конденсации двумерного газа адатомов серебра, после адсорбции молекулярного слоя Сво-

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В системе (Аи,1п)/51(111) обнаружена ранее неизвестная поверхностная реконструкция 51(111)2\/7х\/3-(Аи,1п), которая формируется в результате осаждения 1,1±0,1 МС 1п и 0,35±0,05 МС Аи на поверхность при комнатной температуре. Установлено, что эта реконструкция представляет собой двумерный упорядоченный сплав Аи1п4, который имеет относительно высокую электрическую проводимость, 2,1±0,3 мСм.

2. Для системы (Аи,1п)/51(111) установлена связь между структурой поверхности и электрической проводимостью образца. Удаление доменных стенок с поверхности 5Ц111)а-\/Зх\/3-Аи и формирование поверхности 11)/г-\/Зхл/3-(Аи,1п) приводит к увеличению проводимости примерно в 1,5 раза из-за переноса электронов от атомов 1п в зону поверхностных состояний и уменьшения интенсивности рассеяния носителей заряда. Адсорбция атомов 1п на эту поверхность при комнатной приводит к существенному росту (примерно в 2,5 раза) проводимости за счет дальнейшего заполнения электронами зоны поверхностных состояний.

3. В системе (Аи,Ад)/51(111) обнаружена ранее неизвестная длин-нопериодическая поверхностная реконструкция 51(111)\/93х\/93-(Аи,Ад), которая формируется в результате осаждения 0,1 МС Ад на поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи при температуре 350°С и характеризуется высокой проводимостью, 2,4±0,1 мСм.

4. Установлено, что в ходе осаждения Ад на поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи при температуре 350°С последовательно формируются реконструкции 51(111)\/93х \/93-(Аи,Ад), 51(111)2\/Зх2%/3-(Аи,Ад) и 51(111)\/2Тх%/2Т-(Аи,Ад). Структурные перестройки поверхности сопровождаются немонотонным ростом проводимости образца, который объясняется одновременным действием таких факторов, как перенос заряда от адсорбата в подложку и изменение атомной структуры и морфологии поверхности.

5. Показано, что адсорбция Ыа на поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи при 350°С приводит к удалению доменных стенок и формированию однородной поверхности

Изменения в атомной

структуре поверхности сопровождаются изменеиями в ее электронной структуре: происходит заполнение зоны 5х электронами от 0,1

до 0,4 электронов на элементарную ячейку, и наблюдается уменьшение эффективной массы электронов с 0,3 те до (0,14±0,02) те за счет межзонного взаимодействия.

6. Установлено, что реконструкция Si(l 1I)"5x5"-Cu эффективно блокирует образование силицида при осаждении Аи и позволяет вырастить более однородную пленку золота, чем в случае осаждения Аи непосредственно на поверхность Si(lll). При покрытиях Аи порядка 14 МС проводимость пленки, выращенной на Si(l 11)"5x5"-Cu, превышает проводимость пленки, выращенной на Si(lll)7x7, в три раза. Показано, что при покрытиях 3 МС Аи и более такая пленка становится стабильной по отношению к экспозиции в кислороде.

7. На примере роста пленок Аи на различных реконструкциях In/Si(111) определено влияние структуры реконструкции на механизм роста и проводимость пленок. Показано, что на реконструкциях, содержащих не только атомы адсорбата (In), но и атомы подложки (Si) (Si(lll)4xl-In, Si(l 11)\/зТх-\/з1-1п), наблюдается островко-вый рост пленки, а на реконструкциях, содержащих только атомы адсорбата (Si(l 11)\/Зх Уз-In, Si(l 1 l)hex-\/7x\/3-In), пленка растет послойно с образованием двумерного слоя сплава Auln на начальном этапе роста. Проводимость пленок зависит от механизма их роста: при островковом росте проводимость существенно ниже, чем при послойном.

8. Определено влияние слоя Сбо> предварительно осажденного на поверхности Si(lll)a-\/3x\/3-Au и Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag на электрические свойства образцов, получаемые осаждением на эти поверхности атомов Аи и Ag, соответственно. Показано, что в обоих случаях атомы металлов при адсорбции проникают через слой молекул Сбо и формируют под ним островки. При осаждении Аи на поверхность C6o/Si(lll)a-\/3x\/3-Au наблюдается монотонный рост проводимости, начиная с покрытия 0,4 МС Аи. В случае же осаждения Ag на Ceo/Si(l 1 l)\/3x-s/3-Ag проводимость растет немонотонно с максимумом при покрытии 0,5 МС Ag. Обе зависимости объясняются акцепторным действием молекул Сбо, а их различие связано с различными механизмами проводимости в образцах Si(l 1 l)«-\/3x-\/3-Аи и Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag: основным каналом проводимости в первом случае является слой пространственного заряда, а во втором зона поверхностных состояний.

Основные результаты диссертации представлены в следующих печатных работах (жирным шрифтом выделены издания, входящие в Перечень ВАК РФ)

1. Бондаренко Л.В., Цуканов Д.А., Борисенко Е.А., Грузнев Д.В., Ма-тецкий А.В., Зотов А.В., Саранин А.А. Электрическая проводимость системы (Au,In)/Si(lll) // Труды МФТИ. - 2011. - Т.З. № 2, С.6-11.

2. Цуканов Д.А., Бондаренко JI.B., Борисенко Е.А. Стабильность электрических характеристик пленок Аи, на поверхности Si(l 11)5,55x5,55-Cu при экспозиции в кислороде // Письма в ЖТФ. - 2010. - Т.36. вып.19. - С. 1-7.

3. 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(lll) system and their effect on surface conductivity // Surface Science. - 2011. - Vol.605. - P. 1420-1425.

4. Tsukanov D.A., Ryzhkova M.V., Borisenko E.A., Bondarenko L.V., Matetskiy A. V., Gruznev D.V., Zotov A.V., and Saranin A.A. Effect of C6o layer on the growth mode and conductance of Au and Ag films on Si(lll)a-\/3x\/3-Au and Si(l 1 l)y3x\/3-Ag surfaces // Journal of Applied Physics. - 2011. - Vol.110. - P.093704-I - 093704-5.

5. D.A. Tsukanov, M. V. Ryzhkova, E.A. Borisenko, L. V. Bondarenko, A.V. Matetskiy, D.V. Gruznev, A.V. Zotov, A.A. Saranin Surface conduction at phase transitions in (Au,Ag)/Si(l 11) submonolayer films // Applied Surface Science. - 2012 - Vol.258, - P.9636-9641.

6. 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. - Vol.603. - P.3400-3403.

7. Бондаренко JI.B., Борисенко E.A., Цуканов Д.А. Изучение электрической проводимости сверхтонких пленок Au/Si(l 11)5,55x5,55-Cu при осаждении кислорода. // Материалы всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. Издательство ДВГУ, Владивосток, 2010, С.60.

8. Бондаренко JI.B., Цуканов Д. А., Борисенко Е.А., Грузнев Д.В., Ма-тецкий А.В., Зотов А.В., Саранин А.А. Электрическая проводимость системы (Au,In)/Si(l 11) // 4-я Всероссийская конференция молодых ученых Микро- нанотехнологии и их применение: тезисы докладов. Черноголовка, 22-24 ноября 2010, С.36.

9. Bondarenko L.V., Matetskiy A.V., Gruznev D.V., Zotov A.V., Saranin A.A. Two-dimensional electron gas on Si(l 1 l)/i-\/3x\/3-(Au,Na) surface. // Abstracts of the 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces, (JRSSS-10), September 26-28, 2012, University of Tokyo, Japan. Tokyo: The Surface Science Society of Japan, 2012, P.E2.

10. Bondarenko L.V., Ryzhkova M.V., Borisenko E.A., Matetskiy A.V., Gruznev D. V., Tsukanov D.A., Zotov A. V., Saranin A.A. Ceo layer on Au- or Ag-modified Si(lll) surfaces: influence on surface conductivity and growth mode of Au and Ag films // Abstracts of Sixth International Symposium on Surface Science, December 11-15, 2011, Tokyo, Japan, P.56.

11. Бондаренко Л.В.,Матецкий А.В., Грузнев Д.В., Зотов А.В., Са-ранин А.А. Двумерный электронный газ на поверхности Si(lll)/i-%/Зх\/3-(Аи,№)// Всероссийская молодежная конференция "Актуальные проблемы нано- и микроэлектроники Тезисы докладов, Уфа, БашГУ, 25-28 сентября 2012. Уфа: РИЦ БашГУ, 2012, С.39.

12. Tsukanov D.A., Bondarenko L.V., Borisenko Е.A. Surface conductivity of Au-films on Si(l 11)5,55x5,55-Cu surface under oxidation. // Proceedings of the Ninth Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces (RJSSS-9), September 26-30, 2010, Vladivostok, Russia, P. 103.

13. Tsukanov D.A., Bondarenko L.V., Borisenko E.A., Gruznev D.V., Zotov A.V. Study of surface conductivity of (Au,In)/Si(l 11) system. // Proceedings of the Ninth Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces (RJSSS-9), September 26-30, 2010, Vladivostok, Russia, P.36-42.

14. Цуканов Д.А., Бондаренко JI.В., Борисенко Е.А. Электрическая проводимость пенок золота на поверхности Si(l 11)5,55x5,55-Cu. 11 Proceedings of Asian School-Conference on Physics of Nanostructures and Nanomaterials (ASCO-NANOMAT 2010), September 27-30, 2010, Vladivostok, Russia, P.93.

15. Борисенко E.A., Бондаренко JI.B., Цуканов Д.А., Грузнев Д.В. Изменения проводимости двумерной системы (Au,In)/Si(l 11) после осаждения In и Au при КТ. •// Proceedings of Asian School-Conference on Physics of Nanostructures and Nanomaterials (ASCO-NANOMAT 2010), September 27-30, 2010, Vladivostok, Russia, P.99.

16.Ryzhkova M.V., Gruznev D.A., Bondarenko L.V., Borisenko E.V., Tsukanov D.A. Role of C60 as acceptors for Si(l 1 l)c*-\/3x \/3-Au. 11

Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials. Vladivostok, Russia, August 21-28, 2011, P.88.

Список литературы

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

- Chichester: Wiley, 1994,- 450 p.'

[2] Qin Shengyong, Kim Jungdae, Niu Qian, Shih Chih-Kang. Superconductivity at the Two-Dimensional Limit. 11 Science. - 2009.

- V. 324, N. 5932. - P. 1314-1317.

[3] Zhang Т., Cheng P., Li W.-J., Sun Y.-J., Wang G„ Zhu X.-G., He K., Wang L., Ma X., Chen X., Wang Y„ Liu Y„ Lin H.-Q., Jia J.-F., Xue Q.-K. Superconductivity in one-atomic-layer metal films grown on Si(l 11). // Nature Physics. - 2010. - V. 6. - P. 104-108.

[4] Uchihashi Takashi, Mishra Puneet, Aono Masakazu, Nakayama Tomonobu. Macroscopic Superconducting Current through a Silicon Surface Reconstruction with Indium Adatoms: Si(lll)-(\/7 x \/3)-In. // Phys. Rev. Lett. - 2011. - V. 107. - P. 207001.

[5] Rotenberg E., Koh H., Rossnagel К., Yeom H. W., Schäfer J., Krenzer В., Rocha M.P., Kevan S.D. Indium \flx\/3 on Si(lll): A nearly free electron metal in two dimensions. // Phys. Rev. Lett. - 2003. -V. 91, N. 24. - P. 246404-4.

[6] Choi W.H., Koh H., Rotenberg E„ Yeom H.W. Electronic structure of dense Pb overlayers on Si(lll) investigated using angle-resolved photoemission. // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 75, N. 7. - P. 075329-8.

[7] 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(lll)\/3x\/5-Au surface. 11 Phys. Rev. B. - 2009.

- V. 80, N. 7. - P. 075312-7.

[8] Kim K.S., Jung S.C., Kang M.H., Yeom H.W. Nearly massless electrons in the silicon interface with a metal film. 11 Phys. Rev. Lett. - 2010. - V. 104, N. 24. - P. 246803-4.

[9] Liu C., Matsuda /., 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.

[10] Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Katsnelson MI, Grigorieva IV, Dubonos SV, Firsov AA. Two-dimensional gas of

massless Dirac fermions in graphene. // NATURE. - 2005. T. 438, № 7065. - C. 197-200.

[11] Haddon R. C. Electronic structure, conductivity and superconductivity of alkali metal doped (C60). // Accounts of Chemical Research. - 1992.

- V. 25, N. 3. - P. 127-133.

[12] Hebard A.F., Rosseinsky M.J., Haddon R.C., Murphy D.W., Glarum S.H., Palstra T.T.M., Ramirez A.P., Kortan A.R. Superconductivity at 18K in potassium-doped C60. // Nature. - 1991. - V. 350, N. 6319.

- P. 6000-6001.

[13] Tanigaki K„ Ebbesen T.W., Saito S., Mizuki J., Tsai J.S., Kubo Y„ Kuroshima S. Superconductivity at 33K in CS^RbyCoo. 11 Nature. -1991. - V. 352, N. 6332. - P. 222-223.

[14] Wad a Y„ Tsukada M., Fujihira M„ Matsushige K„ Ogawa T., Haga M., Tanaka S. Prospects and Problems of Single Molecule Information Devices. // Japanese Journal of Applied Physics. - 2000.

- V. 39, N. 7A. - P. 3835-3849.

[15] 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(l 1 l)-a-\/3x\/3-Au phase modified by In adsorption: Stabilization of a homogeneous surface by stress relief. // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 73, N. 11. -P. 115335-7.

[16] Hasegawa S., Tong X., Takeda S., Sato N.. Nagao T. Structures and electronic transport on silicon surfaces. // Progress in Surface Science. - 1999. - V. 60. - P. 89-257.

[17] Hirahara Toru, Matsuda Iwao, Liu Canhua, Hobara Rei, Yoshimoto Shinya, Hasegawa Shuji. Direct measurement of the Hall effect in a free-electron-like surface state. // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 73. - P. 235332.

Бондаренко Леонид Владимирович

Структура и поверхностная проводимость металлических и металл-фуллереновых систем на реконструированных поверхностях $¡(111)

Автореферат

Подписано к печати 9.11.2012 г. Усл.п.л. 1,2 Уч.-изд.л. 1,0 Формат 60x84/16. Тираж ПОэкз. Заказ №29

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

Введение

1 Структура и проводимость систем на поверхности кремния

1.1 Поверхностная проводимость и электронные свойства поверхности

1.1.1 Электрическая проводимость.

1.1.2 Проводимость вблизи поверхности полупроводника.

1.1.3 Проводимость через слои поверхностного пространственного заряда

1.1.4 Каналы проводимости.

1.1.5 Электронные свойства поверхностей.

1.2 Реконструкция поверхности и двумерная кристаллография.

1.3 Структура и свойства чистой поверхности кремния и некоторых ее модификаций

1.3.1 Чистая поверхность 51(111)7x7.

1.3.2 51(111)5х5-Си.

1.3.3 51(111)а-л/Зхл/3-Аи.

1.3.4 51(111)/1-\/Зх\/3-(Аи,1п)

1.3.5 51(111)\/Зх\/3-А£.

1.3.6 Реконструкции 1п на 51(111).

1.4 Структура и проводимость пленок Аи на 51(111).

1.4.1 Структура пленок Аи на 51(111)7x

1.4.2 Проводимость пленок Аи на 51(111)7x

1.5 Адсорбция кислорода на поверхность 51(111).

1.6 Адсорбция Сдо на реконструированные поверхности ЭЦП!), проводимость и электронные свойства.

1.6.1 Молекулы С6о на 51(111).

1.6.2 Молекулы С60 на 51(111)а-\/Зхл/3-Аи

1.6.3 Молекулы С60 на 51(111)\/Зх\/3^.

1.7 Выводы.

2 Методы исследования и экспериментальная установка

2.1 Методы исследования.

2.1.1 Четырехзодовый метод измерения проводимости.

2.1.2 Дифракция медленных электронов

2.1.3 Электронная оже-спектроскопия.

2.1.4 Сканирующая туннельная микроскопия.

2.1.5 Фотоэлектронная спектроскопия.

2.2 Экспериментальные установки и методики поведения экспериментов

2.2.1 Экспериментальные установки.

2.2.2 Приготовление атомарно-чистой поверхности.

2.2.3 Калибровка температуры образца.

2.2.4 Калибровка скорости напыления адсорбата.

2.3 Выводы.

3 Металлические реконструкции поверхности кремния

3.1 Структура и проводимость в системе (Аи,1п)/51(111).

3.1.1 Структурные превращения в системе (Аи,1п)/51(111).

3.1.2 Проводимость в системе (Аи,1п)/5Ц111)

3.2 Структура и электронные свойства поверхности а-\/Зхл/3-Аи модифицированной атомами №.

3.2.1 Структура модифицированной поверхности 5Ц111)/1-\/Зх\/3-(Аи,№)

3.2.2 Электронные свойства поверхности 51(111)Л,-л/Зх-\/3-(Аи,Ма)

3.3 Структура и проводимость в системе (Аи,А£)/51(111).

3.3.1 Структурные превращения в системе (Au,Ag)/Si(l 11)

3.3.2 Проводимость в системе (Au,Ag)/Si(l 11).

3.4 Выводы.

4 Сверхтонкие пленки золота на реконструированных поверхностях кремнияЮЗ

4.1 Пленки золота на поверхности Si(l 11)"5x5"-Cu.

4.1.1 Механизм роста пленок золота на поверхности Si(l 11)"5x5"-Cu

4.1.2 Проводимость пленок золота на поверхности Si(l 11)"5х5"-Cu

4.1.3 Устойчивость системы Au/Si(l 11)"5x5"-Cu к экспозиции в кислороде

4.2 Пленки золота на различных реконструкциях в системе In/Si( 111)

4.2.1 Механизм роста пленок золота на поверхностях In/Si(l 11)

4.2.2 Проводимость пленок золота на поверхностях In/Si(l 11).

4.3 Выводы.

5 Влияние молекулярного слоя С60 на проводимость и режим роста пленок Au и Ag.

5.1 Адсобция Au и С60 на Si(l 1 l)cc-\/3x\/3-Au.

5.2 Адсобция Ag и С60 на Si(lll)V3x>/3-Ag.

5.3 Выводы.

Актуальность работы Основным направлением развития современной микроэлектроники является увеличение производительности интегральных микросхем при сохранении их стоимости. Увеличение производительности на сегодня достигается путем изменения топологии микросхем и, в большей степени, увеличением их плотности. При этом, все большее значение приобретает структурное совершенство элементов микросхем, т.к. их размеры становятся соизмеримыми с размерами структурных дефектов. Существенную роль начинают играть также и структура поверхности кремния - основа современной микроэлектронной промышленности. Сохранить стоимость микросхем помогут новые подходы к их производству. Это с одной стороны использование нового оборудования, а с другой новых методик выращивания элементов микросхем. Например, одним из таких подходов может стать использование реконструированных поверхностей кремния в качестве подложки.

На сегодня известно о более, чем 300 реконструкциях поверхности кремния, где атомы адсорбата, взаимодействуя с атомами Бй формируют систему с определенными структурой и свойствами [1]. Такие реконструированные поверхности могут изменять режим роста последующих слоев, а их большое разнообразие позволит в конечном итоге контролировать структуру и свойства выращиваемых систем. В данной работе в качестве модифицирующих реконструкций выступают поверхность 51(111)"5х5"-Си и различные реконструкции поверхности в системе 1п/5Ц111). Использование таких модифицированных поверхностей позволило существенно улучшить структурное совершенство и электропроводность нанопленок Аи. Помимо этого, существенное значение имеет стабильность сформированных систем по отношению к внешним воздействиям например, к агресивным средам). В данной работе была исследована стабильность нанопленок Au по отношению к экспозиции в кислороде.

С другой стороны, реконструкции поверхности кремния могут быть интересны и сами по себе. В некоторых из них недавно была обнаружена сверхпроводимость с температурой перехода в сверхпроводящее состояние, как у объемных материалов [2-4]. Другие, как было показано, проявляют свойства двумерного электронного газа [5-8]. К таким системам относятся моноатомные пленки Ag, Au, In и Pb на поверхности Si(l 11). Исследование электронной структуры этих слоев началось относительно недавно, и был обнаружен целый ряд уникальных свойств этих систем. С помощью фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ФЭСУР) было показано, что часть из них представляют собой двумерный металл с параболическим законом дисперсии поверхностных электронных состояний. Так, эффективная масса электронов поверхности Si(l 1 l)a-VSx х/З-Аи заметно меньше массы свободного электрона ше и составляет 0,3ше [7], а для Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag еще меньше - порядка 0,1 гпс [9]. Более того, недавние исследования [8] показали, что благодаря присутствию монатоного слоя металла на поверхности в таких системах существует так называемая "зона легких дырок", закон дисперсии в которой практически линейный и эффективная масса электронов примерно в 20 раз меньше массы свободного электрона. Такие свойства напоминают уникальные свойства графена, в котором эффективная масса носителей в идеале равна нулю [10]. В данной диссератционной работе были исследованы электропроводность и электронные свойства реконструкций, полученных с использованием атомов In, Ag и Na на основе поверхности Si(l 1 1)q:-\/3x\/3-Au, среди которых Si(l 1 l)/i-\/3x\/3-(Au,In) и Si(l 11)/г-\/Зх \/3-(Au,Na) - поверхности, которые обладают свойствами почти идеального двумерного электронного газа.

Альтернативой использованию металлических систем на поверхности кремния для задач микроэлектроники могут стать молекулярные системы. Одной из перспективных систем являются слои молекул фуллеренов на реконструированных подложках кремния. Известно, что молекулы Сео обладают богатым набором замечательных свойств. Фуллерит (молекулярный кристалл, образованный фуллеренами) обладает полупроводниковыми свойствами (ширина запрещенной зоны «1,5 эВ) [11], а легирование его атомами щелочных металлов приводит к появлению металлической проводимости [12] и даже переходу в сверхпроводящее состояние при 18 - 33 К [13]. Они обладают малым временем фотоотклика (единицы не). Перспективным является использование молекулы фуллерена в качестве самостоятельного наноразмерного устройства и, в частности, усилительного элемента, особенно учитывая ее значительную способность к самоорганизации [14]. В данной работе исследовано влияние молекул С6о на электрическую проводимость пленок Аи и Ад на реконструированных поверхностях кремния.

Целью диссертационной работы является изучение структуры и электрофизических характеристик двумерных металлических пленок и поверхностных реконструкций $¡(111) на основе Аи, Ад, 1п, №, Си, а так же молекулярных слоев С60.

Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:

1. Исследовать структуру, проводимость и электронные свойства реконструкций, формирующихся на базе системы Аи/Э1( 111) с использованием атомов 1п, Ад и №.

2. Исследовать влияние поверхностных реконструкций в системах Си/БЦШ) и 1п/51(111) на характер роста и поверхностную проводимость пленок Аи. Исследовать стабильность пленки Аи/Б1(111)"5х5"-Си по отношению к экспозиции в кислороде.

3. Изучить влияние молекулярного слоя С6о на рост и электрофизические характеристики пленок Аи и Ад.

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

1. Показано, что изменение поверхностной проводимости системы Аи/БЦШ) при адсорбции адатомов 1п имеет вид немонотонной зависимости с экстремумом и изменяется в диапазоне от 1,4±0,5 мСм до 4,3±0,2 мСм. Рост проводимости на начальном этапе и ее дальнейший спад происходит за счет действия эффектов легирования In и рассеяния на объемных островках.

2. В системе (Au,In)/Si(l 11) обнаружено формирование нового двумерного слоя со стехиометрией Auln4 и периодичностью 2\/7 Х\/3.

3. Обнаружена новая поверхностная реконструкция Si(l 11)л/93х\/93-(Аи,Ад). Электрофизические измерения показали присутствие обедненной области пространственного заряда при стехиометрических покрытиях, а при увеличении покрытия Ag формирование области электронного пространственного заряда вблизи поверхности.

4. Показано, что при адсорбции атомов Na на поверхность происходит формирование поверхности с изотропным двумерным электронным газом, который характеризуется эффективной массой электронов (0,14±0,02) ше.

5. Показано, что атомы Аи и Ag интеркалируют под молекулярные слои С60; при этом, молекулы Сбо выступают в роли акцепторов.

Практическая ценность работы Модификация поверхности Si(lll) с помощью реконструкции Si(l 11)"5x5"-Cu приводит к заметному улучшению морфологии поверхности пленки Аи, что сопровождается возрастанием поверхностной проводимости в три раза по сравнению с системой Au/Si(lll). Пленка золота, полученная таким способом, уже при покрытии Аи в 4 МС (1 монослой (МС) равен плотности атомов верхнего слоя нереконструированной грани Si(lll), т.е. 7,8х1014 см~2) становится стабильной по отношению к воздействию кислорода. Такой подход может быть использован при создании токопроводящих элементов микросхем, которые при очень малой толщине (от 1 нм) обладают высокой проводимостью и стабильностью к внешним условиям (воздействию кислорода).

Основные защищаемые положения

1. Использование реконструированной поверхности 51(111)"5х5"-Си позволяет выращивать пленки золота, обладающие более высоким кристаллическим совершенством и большей электропроводностью, чем пленки золота, выращенные непосредственно на чистой поверхности 51(111)7x7. При этом пленка золота на 61(111)"5х5"-Си становится стабильной к окислению уже при покрытии в 4 МС Аи.

2. Рост пленок Аи с использованием реконструкций в системе 1п/51(111), содержащих атомы 51, приводит к их островковому росту, а несодержащих атомы 51, к послойному, что находит свое отражение в электрической проводимости.

3. Дополнительная адсорбция атомов 1п на реконструированную поверхность 51(111)/г-\/Зх\/3-(Аи,1п) приводит к увеличению поверхностной проводимости в 2,5 раза. Это происходит за счет донирования электронов от адсорбированных атомов 1п.

4. Адсорбция 0,4 МС Аи и 1,1 МС 1п на реконструированную поверхность 51(111)\/Зх\/3-1п при комнатной температуре (КТ) приводит к формированию ранее неизвестной реконструкции 51(111)2\/7х\/3-(Аи,1п).

5. Напыление 0,1 МС Ац на реконструированную поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи при 350°С приводит к формированию ранее неизвестной реконструкции 51(111)ч/93хл/93-(Аи,А§).

6. Адсорбция 0,1 МС № на поверхность 51(111)а-\/Зх\/3-Аи приводит к удалению доменных стенок и формированию гомогенной поверхности 51(111)/г-\/Зх\/3-(Аи,№). Реконструкция поверхности 51(111)/г-\/Зх имеет электронную структуру, соответствующую почти идеальному двумерному электронному газу с эффективной массой электронов (0,14±0,02) ше.

7. Атомы Аи и Ag проникают через упорядоченные слои С6о, сформированные на реконструированных поверхностях кремния

51(111)а-\/Зх\/3-Аи и 51(111)\/Зх\/3-А£. При этом, молекулы Соо действуют как акцепторы.

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

Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (г. Владивосток, 2010г); IX Российско-Японском семинаре по поверхностям полупроводников ШБББ^ (г. Владивосток, Россия, сентябрь 2010 г.); Микро- и нанотехнологии и их применение. (Черноголовка, 2010г.); Азиатской школе-конференции по физике и технологии наноструктурных материаллов АБСО^АМОМАТ (г.Владивосток, Россия, 2011 г.); IX региональной научной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" (1-3 ноября, г.Владивосток, 2011 г.); Международном симпозиуме по науке о поверхности и нанотехнологии 1555-6 (г. Токио, Япония, 2011 г.); X Японско-Российском семинаре по поверхностям полупроводников ЮБББ-Ю (г. Токио, Япония, 26-28 сентября 2012 г.);

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в список ВАК, 4 статьи в сборниках трудов конференций и 7 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 149 страниц, включая 59 рисунков и список литературы из 182 наименований.

Выводы

1. В системе (Au,In)/Si(l 11) обнаружена ранее неизвестная поверхностная реконструкция Si С111)2л/7х\/3-(Аи,1п), которая формируется в результате осаждения 1,1 ±0,1 МС In и 0,35±0,05 МС Аи на поверхность Si(l 11)л/3хл/3-1п при комнатной температуре. Установлено, что эта реконструкция представляет собой двумерный упорядоченный сплав АьЛщ, который имеет относительно высокую электрическую проводимость, 2,1±0,3 мСм.

2. Для системы (Au,In)/Si(lll) установлена связь между структурой поверхности и электрической проводимостью образца. Удаление доменных стенок с поверхности Si(l 1 1)q;-\/3x\/3-Au и формирование поверхности Si(l 1 l)/i-\/3x\/3-(Au,In) приводит к увеличению проводимости примерно в 1,5 раза из-за переноса электронов от атомов In в зону поверхностных состояний и уменьшения интенсивности рассеяния носителей заряда. Адсорбция атомов In на эту поверхность при комнатной приводит к существенному росту (примерно в 2,5 раза) проводимости за счет дальнейшего заполнения электронами зоны поверхностных состояний.

3. В системе (Au,Ag)/Si(l 11) обнаружена ранее неизвестная длиннопериодическая поверхностная реконструкция Si(l 1 l)\/93x\/93-(Au,Ag), которая формируется в результате осаждения 0,1 МС Ag на поверхность Si(l 1 l)o;-\/3x\/3-Au при температуре 350°С и характеризуется высокой проводимостью, 2,4±0,1 мСм.

4. Установлено, что в ходе осаждения Ag на поверхность Si(l 11)а-\/Зх л/3-Au при температуре 350°С последовательно формируются реконструкции Si(l 11)\/93х\/93-(Au,Ag), Si(l 1 l)2\/3x2\/3-(Au,Ag) и Si(l 11)\/21хл/2Т-(Аи^). Структурные перестройки поверхности сопровождаются немонотонным ростом проводимости образца, который объясняется одновременным действием таких факторов, как перенос заряда от адсорбата в подложку и изменение атомной структуры и морфологии поверхности.

5. Показано, что адсорбция Ыа на поверхность 51(111)а-л/Зх\/3-Аи при 350°С приводит к удалению доменных стенок и формированию однородной поверхности 51(111)Л-ч/Зх1/3-(Аи^а). Изменения в атомной структуре поверхности сопровождаются изменеиями в ее электронной структуре: происходит заполнение зоны 51 электронами от 0,1 до 0,4 электронов на элементарную ячейку, и наблюдается уменьшение эффективной массы электронов с 0,3 ше до (0,14±0,02) те за счет межзонного взаимодействия.

6. Установлено, что реконструкция 51(111)"5х5"-Си эффективно блокирует образование силицида при осаждении Аи и позволяет вырастить более однородную пленку золота, чем в случае осаждения Аи непосредственно на поверхность 51(111). При покрытиях Аи порядка 14 МС проводимость пленки, выращенной на 51(111)"5х5"-Си, превышает проводимость пленки, выращенной на 51(111)7x7, в три раза. Показано, что при покрытиях 3 МС Аи и более такая пленка становится стабильной по отношению к экспозиции в кислороде.

7. На примере роста пленок Аи на различных реконструкциях 1п/51(111) определено влияние структуры реконструкции на механизм роста и проводимость пленок. Показано, что на реконструкциях, содержащих не только атомы адсорбата (1п), но и атомы подложки (61) (51(111)4х 1-1п, 51(11 1)л/31хл/з1-1п), наблюдается ост-ровковый рост пленки, а на реконструкциях, содержащих только атомы адсорбата (51(111)\/Зх\/3-1п, 51(111)Иех-\/7 х\/3-1п), пленка растет послойно с образованием двумерного слоя сплава Аи1п на начальном этапе роста. Проводимость пленок зависит от механизма их роста: при островковом росте проводимость существенно ниже, чем при послойном.

8. Определено влияние слоя С6о, предварительно осажденного на поверхности 11)а-\/Зх\/3-Аи и 31(111)\/Зх\/3-А5 на электрические свойства образцов, получаемые осаждением на эти поверхности атомов Аи и Ag, соответственно. Показано, что в обоих случаях атомы металлов при адсорбции проникают через слой молекул Сбо и формируют под ним островки. При осаждении Аи на поверхность С6о/51(111)а-\/Зх\/3-Аи наблюдается монотонный рост проводимости, начиная с покрытия 0,4 МС Аи. В случае же осаждения Ag на С60/51(11 l)-^/Зx^/3-Ag проводимость растет немонотонно с максимумом при покрытии 0,5 МС Ag. Обе зависимости объясняются акцепторным действием молекул Сбо, а их различие связано с различными механизмами проводимости в образцах 51(111)а-\/Зхл/3-Аи и 51(11 l)^/Зx\/3-Ag: основным каналом проводимости в первом случае является слой пространственного заряда, а во втором зона поверхностных состояний.

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

2. Qin Shengyong, Kim Jungdae, Niu Qian, Shih Chih-Kang. Superconductivity at the Two-Dimensional Limit. // Science. 2009. - V. 324, N. 5932. - P. 1314-1317.

3. Uchihashi Takashi, Mishra Puneet, Aono Masakazu, Nakayama Tomonobu. Macroscopic Superconducting Current through a Silicon Surface Reconstruction with Indium Adatoms: Si(lll)-(T7 x V3)-In. // Phys. Rev. Lett. 2011. - V. 107. - P. 207001.

4. Rotenberg E., Koh H., Rossnagel K., Yeom H. W., Schäfer J., Krenzer B., Rocha M.P., Kevan S.D. Indium y/7xy/3 on Si(lll): A nearly free electron metal in two dimensions. // Phys. Rev. Lett. 2003. - V. 91, N. 24. - P. 246404-4.

5. Choi W.H., Koh H., Rotenberg E., Yeom H. W. Electronic structure of dense Pb overlayers on Si(lll) investigated using angle-resolved photoemission. // Phys. Rev. B. 2007. - V. 75, N. 7. - P. 075329-8.

6. 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(ll l)\/3x\/3-Au surface. // Phys. Rev. B. 2009. - V. 80, N. 7. - P. 075312-7.

7. Kim K.S., Jung S.C., Kang M.H., Yeom H.W. Nearly massless electrons in the silicon interface with a metal film. // Phys. Rev. Lett. 2010. - V. 104, N. 24. -P. 246803-4.

8. 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.

9. Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Katsnelson MI, Grigorieva IV, Dubonos SF, Firsov AA. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene. // NATURE. 2005. T. 438, № 7065. - C. 197-200.

10. Haddon R. C. Electronic structure, conductivity and superconductivity of alkali metal doped (C60). // Accounts of Chemical Research. 1992. - V. 25, N. 3. -P. 127-133.

11. Hebard A.F., Rosseinsky M.J., Haddon R.C., Murphy D.W., Glarum S.H., Palstra T.T.M., Ramirez A.P., Kortan A.R. Superconductivity at 18K in potassium-doped C60. // Nature. 1991. - V. 350, N. 6319. - P. 6000-6001.

12. Tanigaki K., Ebbesen T.W., Saito S., Mizuki J., Tsai J.S., Kubo Y., Kuroshima S. Superconductivity at 33K in CS^Rb^Cgo. // Nature. 1991. - V. 352, N. 6332. -P. 222-223.

13. Wada Y., Tsukada M., Fujihira M., Matsushige K., Ogawa T., Haga M., Tanaka S. Prospects and Problems of Single Molecule Information Devices. // Japanese Journal of Applied Physics. 2000. - V. 39, N. 7A. - P. 3835-3849.

14. Hasegawa S., Tong X., Takeda S., Sato N., Nagao T. Structures and electronic transport on silicon surfaces. 11 Progress in Surface Science. 1999. - V. 60. -P. 89-257.

15. Tsoukanov D.A., Ryzhkov S. V., Gruznev D. V., Lifshits V.G. The role of the surface phases in surface conductivity. 11 Appl. Surf. Sci. 2000. - V. 162/163, N. 1/4. -P. 168-171.

16. Yoo K., Weitering H.H. Electrical conductance of reconstructed silicon surfaces. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 65, N. 11. - P. 115424-11.

17. Schlier R.E., Farnsworth H.E. Structure and adsorption characteristics of clean surfaces of germanium and silicon. 11 J.Chem.Phys. 1959. - V. 30, N. 4. -P. 917-926.

18. Duke C.B. The amazing story of semiconductor surface structures. // Progr. Surf. Sci. 1995. - V. 50. - P. 31.

19. Duke C.B. Semiconductor surface reconstruction: the structural chemistry of two-dimensional surface compounds. // Chem. Rev. 1996. - V. 96. - P. 1237.

20. Лифшиц В.Г., Репинский СМ. Процессы на поверхности твердых тел. Владивосток: Дальнаука, 2003,- 703 с.

21. Park R.L., Madden H.H. Annealing changes on the (100) surface of palladium and their effect on CO adsorption. 11 Surf. Sci. 1968. - V. 11. - P. 188.

22. Dabrowski J., Miissig H.-J. Silicon surfaces and formation of interfaces. -Singapore: World Scientific, 2000.- 550 c.

23. Wood E.A. Vocabulary of surface crystallography. 11 J. Appl. Phys. 1964. - V. 35, N. 4. - P. 1306-1312.

24. Takayanagi К., Tanishiro Y., Takahashi S., Takahashi M. Structure analysis of Si(lll)—7 x 7 reconstructed surface by transmission electron diffraction. 11 Surf. Sci. 1985. - V. 164. - P. 367-392.

25. Hofmann Ph., Wells J.W. Surface-sensitive conductance measurements. // J.Phys.:Cond.Matt. 2009. - V. 21, N. 1. - P. 013003-21.

26. Losio R., Altmann K.N., Himpsel F.J. Fermi surface of Si(l 11)7x7. 11 Phys. Rev. B. 2000. - V. 61, N. 16. - P. 10845-10853.

27. Barke /., Zheng F., Konicek A.R., Hatch R.C., Himpsel F.J. Electron-phonon interaction at the Si(lll)-7x7 surface. // Phys. Rev. Lett. 2006. - V. 96, N. 21.- P. 216801-4.

28. Demuth J.E., Person B.N.J., Schell-Sorokin A.J. Temperature-dependent surface states and transitions of Si(lll)-7 x 7. 11 Phys. Rev. Lett. 1983. - V. 51, N. 24.- P. 2214-2217.

29. Schillinger R., Bromberger C., Jànsch H.J., Kleine H., KUhlert O., Weindel C., Fick D. Metallic Si(l 1 l)-(7x7)-reconstruction: A surface close to a Mott-Hubbard metal-insulator transition. 11 Phys. Rev. B. 2005. - V. 72, N. 11. - P. 115314-11.

30. 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.

31. Zolov A. V., Gruznev D.V., Utas O.A., Kotlyar V.G., Saranin A.A. Multi-mode growth in Cu/Si( 111) system: Magic nanoclustering, layer-by-layer epitaxy and nanowire formation. // Surf. Sci. 2008. - V. 602, N. 1. - P. 391-398.

32. Grant J.T., Haas T.W. Auger electron spectroscopy of Si. // Surf. Sci. 1970. -V. 23. - P. 347-362.

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

34. Chambers S./4., 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.

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

36. Doak R.B., Nguyen D.B. Cu:Si( 111) incommensurate (5.55 x 5.55) surface reconstruction: Helium-beam measurements of diffraction and surface phonons. // Phys. Rev. B. 1989. - V. 40, N. 3. - P. 1495-1499.

37. 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.

38. 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.

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

40. 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.

41. 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.

42. Neff H.-J., 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. // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 23. - P. 235415-9.

43. Mutombo P., Chäb V. Theoretical STM images of Cu atoms on a Si(111) surface. // Surf. Sei. 2003. - V. 532/535. - P. 645-649.

44. Koshikawa T., Yasue T., Tanaka H., Sumita I., Kido Y. Surface structure of Cu/Si(l 11) at high temperature. // Surf. Sei. 1995. - V. 331/333, N. 1. -P. 506-510.

45. 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(l 11)'5x5'-Cu surface. 11 Nanotechnology. 2008. - V. 19, N. 24. - P. 245608-5.

46. Khramtsova E.A., Ichimiya A. Structural study of the Si(l 11)(\/3 x v^RSO0- -Au surface using one-beam reflection high energy electron diffraction intensity curve analysis. // Jpn. J. Appl. Phys. 1997. - V. 36, N. 7B. - P.L926-L928.

47. Sakai H., Khramtsova E.A., Ichimiya A. Metastable ordering of domain walls into Si(lll)(2v/2lx 2\/2l)R(±10.9o)-Au structure studied by RHEED and STM. // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. - V. 37, N. 6B. - P.L755-L757.

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

49. Zhang H.M., Balasubramanian T., Uhrberg R.I.G. Core-level photoelectron spectroscopy study of the Au/Si(l 11) 5x2, a-y/3xy/3, ß-y/3xy/3, and 6x6 surfaces. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 65, N. 3. - P. 035314-6.

50. Stepniak A., Nita P., Krawiec M., Ja-lochowski M. In and Si adatoms on Si(l 11)5x2-Au: Scanning tunneling microscopy and first-principles densityfunctional calculations. // Phys. Rev. B. 2009. - V. 80, N. 12. - P. 1254308.

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

52. LeeJ.Y., Kang M.H. Atomic and electronic structure of Au/Si(l 1 l)-(\/3xy3)R30o: Density-functional theory calculations. // J.Korean Phys.Soc. 2009. - V. 55, N. 6.- P. 2460-2464.

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

54. Ding Y.G., Chan C.T., Ho K.M. Theoretical investigation of the structure of the (V3x >/3)Ä30-Au/Si(lll) surface. // Surf. Sei. 1992. - V. 275, N. 3. - P.L691-L696.

55. Zhang H.M., Balasubramanian T., Uhrberg R.I.G. Surface electronic structure study of Au/Si(l 11) reconstruction: Observation of crystal-to-glass transition. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 16. - P. 165402-6.

56. Okuda T., Daimon H., Shigeoka H., Suga S., Kinoshita T., Kakizaki A. Surface core level shifts of the Au adsorbed Si(lll) reconstructed surfaces. // J.Electr.Spect.Relat.Phenom. 1996. - V. 80, N. 1/3. - P. 229-232.

57. Yamazaki S., Matsuda L, Okino H., Morikawa H., Hasegawa S. Electrical conduction on various Au/Si(l 11) surface superstructures. 11 e-J.Surf.Sci.Nanotech.- 2005. V. 3. - P. 497-502.

58. Moll N., Scheffler M. Influence of surface stress on the equilibrium shape of strained quantum dots. // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - P. 4566-4571.

59. Yamazaki S., Matsuda I., Hasegawa S. Increase of surface electrical conduction by In deposition on surface. // Abstracts of RJSSS-7. 2006.

60. Sakamoto K., Uhrberg R.I.G. Atomic and electronic structures of metal induced Si(11 l)-(3x 1) reconstructed surfaces. // e-J.Surf.Sci.Nanotech. 2004. - V. 2. -P. 210-221.

61. Takahashi T., Nakatani S., Okamoto N., Ishikawa T., Kikuta S. Study on the Si(lll)\/3x \/3—Ag surface structure by x-ray diffraction. // Jpn. J. Appl. Phys.- 1988. V. 27, N. 5. - P.L753-L755.

62. Aizawa H., Tsukada M., Sato N. Hasegawa S. Asymmetric structure of the Si(lll)V3x\/3-Ag surface. 11 Surf. Sci. 1999. - V. 429. - P.L509-L514.

63. Takahashi T., Tajiri H., Sumitani K., Akimoto K., Sugiyama H., Zhang X., Kawata H. X-ray diffraction study of the phase transition of the Si(l 1 l)(\/3x\/3)-Ag surface. 11 Surf.Rev.Lett. 2003. - V. 10, N. 2/3. - P. 519-524.

64. Wan K.J., Lin X.F., Nogami J. Reexamination of the Ag/Si(l 11) —\/3 x \/3 surface by scanning tunneling microscopy. 11 Phys. Rev. B. 1992. - V. 45, N. 16. -P. 9509-9512.

65. Zhang H.M., Gustafsson J.B., Johansson L.S.O. Surface atomic structure of Ag/Si(lll)V3x>/3. // Phys. Rev. B. 2006. - V. 74, N. 20. - P. 201304-4.

66. Hirahara T., Matsuda /., Ueno M., Hasegawa S. The effective mass of a free-electron-like surface state of the Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag surface investigated by photoemission and scanning tunneling spectroscopies. // Surf. Sci. 2004. - V. 563. - P. 191-198.

67. Grain J.N., Gallagher M.C., McChesney J.L., Bissen M., Himpsel F.J. Doping of a surface band on Si(l 1 l)\/3x\/3-Ag. // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72, N. 4. -P. 045312-4.

68. Heun S., Bange J., Schad R., Henzler M. Conductance of Ag on Si(lll): a two-dimensional percolation problem. 11 J.Phys.:Cond.Matt. 1993. - V. 5. -P. 2913-2918.

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

70. Endo A., Ino S. Observation of the Ag/Si(l 11) system using a high-resolution ultra-high vacuum scanning electron microscope. 11 Surf. Sci. 1993. - V. 293, N. 3. - P. 165-182.

71. Zotov A.V., Saranin A.A., Kubo O., Harada T., Katayama M., Oura K. Quantitative STM investigation of the phase formation in submonolayer In/Si( 111) system. // Appl. Surf. Sci. 2000. - V. 159/160, N. 1/4. - P. 237-242.

72. Abukawa T., Sasaki M., Hisamatsu F., Goto T., Kinoshita T., Kakizaki A., Kono S. Surface electronic structure of a single-domain Si(l 1 l)4x 1-In surface: a synchrotron radiation photoemission study. // Surf. Sci. 1995. - V. 325, N. 1/2. - P. 33-44.

73. Kraft J., Surnev S.L., Netzer F.P. The structure of the indium-Si(l 11) (\/7x\/3) monolayer surface. // Surf. Sci. 1995. - V. 340, N. 1/2. - P. 36-48.

74. Nogami J., Park S., Quate C.F. Behavior of indium on the Si(l 11)7 x 7 surface at low-metal coverage. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1988. - V. 6, N. 4. - P. 1479-1482.

75. Mizuno S., Mizuno Y.O., Tochihara H. Structural determination of indium-induced Si(lll) reconstructed surfaces by LEED analysis: (\/3x%/3)R30° and (4x1). // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, N. 19. - P. 195410-8.

76. Yamazaki Shiro, Hosomura Yoshikazu, Matsuda Iwao, Hobara Rei, Eguchi Toyoaki, Hasegawa Yukio, Hasegawa Shuji. Metallic Transport in a Monatomic Layer of In on a Silicon Surface. // Phys. Rev. Lett. 2011. - V. 106. - P. 116802.

77. Schmidt W. G., Wippermann S., Sanna S., Babilon M., Vollmers N. J., Gerstmann U. In-Si(l 1 l)(4xl)/(8x2) nanowires: Electron transport, entropy, and metal-insulator transition. // Physica Status Solid! B Basic Research. 2012. - V. 249. - P. 343-359.

78. Tanikawa Takehiro, Matsuda Iwao, Kanagawa Taizo, Hasegawa Shuji. Surface-State Electrical Conductivity at a Metal-Insulator Transition On Silicon. // Phys. Rev. Lett. 2004. - V. 93. - P. 016801.

79. Aiyama T„ Ino S. RHEED observation of the Si(l 11) (v/3lx \/3l)#9-In structure. 11 Surf. Sci. 1979. - V. 82, N. 2. - P.L585-L588.

80. Saranin A.A., Zotov A.V., Tovpik A.N., Cherevik M.A., Chukurov E.N., Lifshits V.G., Katayama M., Oura K. Composition and atomic structure of the Si(lll)V3lxv/31-In surface. // Surf. Sci. 2000. - V. 450, N. 1/2. - P. 3443.

81. Molodtsov S.L., Laubschat C., Kaindl G., Shikin A.M., Adamchuk V.K. Formation and chemical structure of the Au/Si(l 11) interface. // Phys. Rev. B. 1991. - V. 44, N. 16. - P. 8850-8857.

82. 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.

83. 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.

84. Kim J.H., Yang G„ Yang S., Weiss A.H. Study of the growth and stability of ultra-thin films of Au deposited on Si(100) and Si(lll). // Surf. Sci. 2001. - V. 475, N. 1/3. - P. 37-46.

85. Tsukanov D.A., Ryzhkov 5.1/., Hasegawa S., Lifshits V.G. Surface conductivity of submonolayer Au/Si system. // Phys.Low-Dim.Struct. 1999. - V. 7/8. -P. 149-154.

86. Jiang C.-S., Hasegawa S., Ino S. Surface conductivity for Au or Ag on Si(lll). 11 Phys. Rev. B. 1996. - V. 54, N. 15. - P. 10389-10392.

87. Okuyama H., Ohtsuka Y., Aruga T. Secondary oxidation product on Si(l 1 l)-(7x7) characterized by isotope-labeled vibrational spectroscopy. // J.Chem.Phys. 2005.- V. 122, N. 23. P. 234709-5.

88. Kinahan N.T., Meehan D.E., Narushima T., Sachert S., Boland J.J., Miki K. Site-specific evolution of surface stress during the room-temperature oxidation of the Si(l 1 l)-(7x7) surface. 11 Phys. Rev. Lett. 2010. - V. 104, N. 14. - P. 146101-4.

89. Gibson J.M. Evidence for a stable Si(l 11)7 x 7: O reconstruction from quantitative transmission electron diffraction. // Surf. Sci. 1990. - V. 239, N. 1/2. - P.L531-L536.

90. Daugy E., Mathiez P., Salvan F., Layet J.M., Derrien J. Cu-Si(lll) interfaces: oxidation properties in relation with their structural properties. 11 Surf. Sci. 1985.- V. 152/153. P. 1239-1246.

91. Li J., Yonezawa H., Shigematsu T. Study of low-temperature oxidation in Au/Si and Cu/Si systems by 7-MeV Alpha particle backscattering analysis. // Jpn. J. Appl. Phys. 1992. - V. 31, N. 3A. - P.L210-L213.

92. Kishi K., Daté M., Haruta M. Effect of gold on the oxidation of the Si(lll)-7x7 surface. // Surf. Sci. 2001. - V. 486, N. 3. - P.L475-L479.

93. Curl R. F., Smalley R. E. Fullerenes. // Scientific American. 1991. - V. 256, N. 32. - P. 54.

94. R. Tycko, G. Dabbagh, RM. Fleming, R.C. Haddon, A.V. Makhija, S.M. Zahurak. Molecular Dynamics and the Phase Transition in Solid C60. 11 Physical Review Letters. 1991. - V. Vol. 67, N. 14. - P. 1886-1889.

95. Wang X.D., Hashizume T., Shinohara H., Saito Y., Nishina Y., Sakurai T. Scanning Tunneling Microscopy of C60 on the Si(l 11)7x7 Surface. // Japanese Journal of Applied Physics. 1992. - V. 31. - P. L983.

96. Li Y.Z., Chander M., Patrin J.C., J.H.Weaver, Chibante L.P.F, Smalley R.E. Adsorption of Individual C-60 Molecules on Si(111). // Physical Review B. -1992. V. 45. - P. 13837.

97. Zhang X., Yin F., Palmer R.E., , Guo Q. The C60/Au(lll) interface at room temperature: A scanning tunnelling microscopy study. // Surface Science. 2008.- V. 602. P. 885-892.

98. Felici R., Pedio M., Borgatti F., lannotta SCapozi M.t Ciullo G., , Stierle A. X-ray-diffraction characterization of Pt(lll) surface nanopatterning induced by C-60 adsorption. // Nature Materials. 2005. - V. 4. - P. 688-692.

99. Li H. I., Pussi K., Hanna K. J., Wang L.-L., Johnson D. D., Cheng H.-P., Shin H., Curtarolo S., Moritz W., Smerdon J. A., McGrath R., Diehl R. D. Surface Geometry of C(60) on Ag(lll). // Physical Review Letters. 2009. - V. 103. - P. 056101.

100. Chen D., Chen JSarid D. Single-monolayer ordered phases of C60 molecules on Si(l 11)-(7H7) surfaces. // Physical Review B. 1994. - V. 50. - P. 10905.

101. Suto S., Sakamoto K., Wakita T., Harada M., Kasuya A. Interaction of C60 with Silicon Dangling Bonds on the Si(l 1 l)-(7x7) Surface. // Surface Science. 1998.- V. 402-404. P. 523.

102. Moriarty P., Upward M.D., Dunn A.W., Ma Y.-R., Beton P.H., Teehan D. C60-terminated Si surfaces: Charge transfer, bonding, and chemical passivation. // Physical Review B. 1998. - V. 57. - P. 362.

103. Sakamoto K., Harada M., Kondo D., Kimura A., Kakizaka A., Suto S. Bonding State of the C60 Molecule Adsorbed on a Si(11 l)-(7x7) Surface. // Physical Review B. 1998. - V. 58. - P. 13951.

104. Cepek C., Schiavuta P., Sancrotti M., Pedio M. Photoemission study of C60/Si(l 11) adsorption as a function of coverage and annealing temperature. // Physical Review B. 1999. - V. 60. - P. 2068.

105. Sakurai T., Wang X.-D., Xue Q.K., Hasegawa Y., Hashizume T., Shinohara H. Scanning Tunneling Microscopy Study of Fullerenes. // Progress Surface Science. 1996. - V. 51. - P. 263.

106. Chen D., Sarid D. Temperature effects of adsorption of C60 molecules on Si(lll)-(7H7) surfaces. // Physical Review B. 1994. - V. 49. - P. 7612.

107. Sanchez-Portal D., Artacho E., Pascual J.J., Gomez-Herrero J., Martin R.M., Soler J.M. First principles study of the adsorption of C60 on Si(1 1 1). // Surface Science. 2001. - V. 482. - P. 39.

108. Matetskiy A. V., Gruznev D. V., Zotov A. V., Saranin A. A. Modulated C6o monolayers on Si(l 1 l)\/3x\/3-Au reconstructions. // Phys. Rev. B. 2011. - V. 83. - P. 195421.

109. Moriarty P. J. Fullerene adsorption on semiconductor surfaces. // Surface Science Reports. 2010. - V. 65. - P. 175-227.

110. Nakayama T., Onoe J., Takeuchi K., Aono M. Weakly bound and strained C6o monolayer on the Si(lll)\/3 x \/3i?30°-Ag substrate surface. // Phys. Rev. B. -1999. V. 59, N. 19. - P. 12627-12631.

111. Nakayama Т., Опое J., Takeuchi К., Aono M. Weakly bound and strained C-60 monolayer on the Si(l 11) root 3 x root R30 degrees-Ag substrate surface. // Physical Review B. 1999. - V. 59. - P. 12627-12631.

112. LeLay G. L., Gothelid M., Aristou V. Y, Cricenti A., Hakansson M. C., Giammichele C., Perfetti P., Avila J., Asensio M. C. Adsorption of C-60 on Si(11 l)root 3x root 3R(30 degrees)-Ag. // Surf. Sei. 1997. - V. 377. - P. 10611065.

113. Phillips M.A., O'Shea J.N., Birkett P.R., Purton J., Kroto H.W., Walton D.R.M., Taylor R., Moriarty P. (C6H5)5C60H at Si(l 1 l)-(7x7) and Ag:Si(l 11)(л/3 x v^RSO0 surfaces. 11 Physical Review B. 2005. - V. 72. - P. 075426.

114. Hasegawa S., Tsuchie K., Toriyma K., Tong X., Nagao T. Surface electronic transport on silicon: donor- and acceptor-type adsorbates on Si(l 10-v^xV^-Ag substrate. // Appl. Surf. Sei. 2000. - V. 162/163. - P. 42-47.

115. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1985.- 264 с.

116. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1975.- 206 с.

117. Мейер А.А. Влияние поверхностной проводимости на результаты измерения удельного сопротивления четырехзондовым методом. // Заводская лаборатория. 1964, N. 8. - Р. 963-967.

118. Blood P., Orton J. W. Recent developments in the characterisation of semiconductors by transport measurements. // Acta Electrónica. 1983. - V. 25, N. 2. - P. 103— 121.

119. Батавин В.В., Жаворонков Н.В. К применению четырехзондового метода для измерения поверхностного сопротивления тонких эпитаксиальных слоев. // Заводская лаборатория. 1982. - Р. 49-52.

120. Kramer P., Ruyven L.J. Space Charge Influence on Resistivity Measurements. 11 Sol. State Electronics. 1977. - V. 20. - P. 1011-1019.

121. Huang R.S., Ladbrooke P.H. The Use of a Four-Point Probe for Profiling Submicron Layers. // Sol. State Electronics. 1978. - V. 21. - P. 1123-1128.

122. Блад П., Ортон Дж.В. Методы измерения электрических свойств полупроводников. // Зарубежная радиоэлектроника. 1981, N. 1-2. - Р. 3-49.

123. Jalochowski, M.ochowski. М., Bauer Е. Quantum size and surface effects in the electrical resistivity and high-energy electron reflectivity of ultrathin lead films. // Phys. Rev. B. 1988. - V. 38. - P. 5272-5280.

124. Ryzhkov S.V., Tsukanov D.A., Lifshits V.G. Surface conductivity of ultra-thin Na and Au films on Si(100). // Phys.Low-Dim.Struct. 1998. - V. 7/8. - P. 1-6.

125. Hasegawa S. Surface Electronic Transport on Silicon. // V Int. Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures. 1999, N. WE. В 11 I.

126. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. -Москва: Мир, 1989 568 с.

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

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

129. Marcus H.L. Auger electron spectroscopy. : Pergamon Press, 1993,- 666 p.

130. Seach M.P. Quantification in AES and XPS. , 1990,- 201 p.

131. Hoflung G.B. Spectroscopic techniques. : Marcel Dekker, 1998.

132. Зотов А.В., Саранин A.A. Введение в сканирующую туннельную микроскопию. Владивосток: ИАПУ, 2002 - 62 с.

133. Ahn J.R., Kang P.G., Byuti J.H., Yeom H.W. Adsorbate-induced reconstruction of an array of atomic wires: Indium on the Si(553)-Au surface. // Phys. Rev. B. -2008. V. 77, N. 3. - P. 035401-5.

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

135. Falta J., Hille A., Novikov D., Materlik G., Seehofer L., Falkenberg G., Johnson R.L. Domain wall structure of Si(lll)(>/3 x y/3)R30°-Au. // Surf. Sei. 1995. -V. 330, N. 2. - P. L673-L677.

136. 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.

137. Takeda S., Tong X., Ino S., Hasegawa S. Structure-dependent electrical conduction through indium atomic layers on the Si(111) surface. // Surf. Sei. 1998. - V. 415, N. 3. - P. 264-273.

138. Altman K.N., Crain J.N., Kirakosian A., Lin J.-L., Petrovykh D.Y., Himpsel F.J., Losio R. Electronic structure of atomic shains on vicinal Si(l 11)-Au. // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 3. - P. 035406-11.

139. Nakajima Y., Takeda S., Nagao T., Hasegawa S. Surface electrical conduction due to carrier doping into a surface-state band on Si(lll)V3 X \/3-Ag. // Phys. Rev. B. 1997. - V. 56, N. 11. - P. 6782-6787.

140. Davies J. H. The physics of low-dimensional semiconductors : an introduction. : Cambridge University Press, 1998.

141. Gavriljuk Y.L., Lifshits V.G., Enebish N. Coadsorption of Au and Ag atoms on the Si(lll) surface. // Surf. Sei. 1993. - V. 297. - P.345-352.

142. Yuhara J., Soda K., Morita K. Adsorption of Ag on the Si(l 1 l)\/3x\/3-Au surface. // Surf. Sei. 2001. - V. 482/485. - P. 32-38.

143. Hirahara Toru, Matsuda Iwao, Liu Canhua, Hobara Rei, Yoshimoto Shinya, Hasegawa Shuji. Direct measurement of the Hall effect in a free-electron-like surface state. // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73. - P. 235332.

144. 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.

145. 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.

146. 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.

147. 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.

148. Hasegawa S., 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.

149. 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.

150. Petersen C.L., Grey F., Aono M. Oxidation of clean silicon surfaces studied by four-point probe surface conductance measurements. // Surf. Sci. 1997. - V. 377/379. - P. 676-680.

151. D'angelo M., Takase K., Miyata N., Hirahara T., Hasegawa S., Nishide A., Ogawa M., Matsuda I. Conductivity of the Si(111)7x7 dangling-bond state. // Phys. Rev. B. 2009. - V. 79, N. 3. - P. 035318-6.

152. Dai D., Zhu F., Luo Y., Davoli I., Stizza S. The initial adsorption of oxygen on the Si(l 11)7x7 surface at 150 K. // Appl. Phys. Lett. 1994. - V. 78. - P.293-297.

153. Yamanaka T., Ino S. Atomic depth distribution and effect of surfactants in growth of Ag and Au on Si(lll)-\/3 x v^-GaOML), 4xl-In and 2\/3 x 3\/3-Sn surfaces at room temperature. // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 8. - P. 085316-7.

154. Cho S.W., Nakamura K., Koh H, Choi W.H., Whang C.N., Yeom H.W. Core-level photoemission study of additional In adsorption on the Si(l 1 l)\/3x\/3-In surface. // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67, N. 3. - P. 035414-6.

155. Tanishiro Y., Kaneko K., Minoda H., Yagi K., Sueyoshi T., Sato T., Iwatsuki M. Dynamic observation of In adsorption on Si(lll) surfaces by UHV high-temperature scanning tunneling microscopy. // Surf. Sci. 1996. - V. 357/358. - P. 407-413.

156. A. F. Hebard, M. J. Rosseinsky. R. C. Haddon D. W. Murphy S. H. Glarum T. T. M. Palstra A. P. Ramirez, Kortan A. R. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires. // Nature. 1997. - V. 386. - P. 474 - 477.

157. Upward M.D., Moriarty P., Beton P.H. Double domain ordering and selective removal of C60 on Ag/SI(l 11)-(V3 x V3)R30°. // Phys. Rev. B. 1997. - V. 56, N. 4. - P. R1704-R1707.

158. Tsuchie K., Nagao T., Hasegawa S. Structure of C60 layers on the Si(lll)V3xV'3-Ag surface. // Phys. Rev. B. 1999. - V. 60, N. 15. - P. 11131-11136.

159. Taylor M.D.R., Moriarty P., Cotier B.N., Butcher M.J., Beton P.H., Dhanak V.R. Doping of covalently bound fullerene monolayers: Ag clusters on C60/Si(lll). // Appl. Phys. Lett. 2000. - V. 77, N. 8. - P. 1144-1146.

160. Britton A. J., Rienzo A., O'shea J. N., Schulte K. Charge transfer between the Au(lll) surface and adsorbed C6o: Resonant photoemission and new core-hole decat channels. // Journal of Chemical Physics. 2010. - V. 133. - P. 094705.

161. Wertheim G. K., Buchanan D. N. E. Interfacial reaction of C6o with silver. 11 Phys. Rev. B. 1994. - V. 50. - P. 11070-11073.

162. Phillips M.A., O'Shea J.N., Birkett P.R., Purton 1, Kroto H.W., Walton D.R.M., Taylor R., Moriarty P. (C6H5)5C60H at Si(l 1 l)-(7x7) and Ag:Si(lll)-(\/3xx/3)R30o surfaces. // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72, N. 7. - P. 075426-9.

163. Jeong Sukmin. Atomic and Electronic Structures of a Fullerene Molecule on a Ag/Si(l 1 l)\/3x\/3 Surface. // Journal of the Physical Society of Japan. 2010. -V. 79, N. 7. - P. 074603.