Структурный анализ поверхности методом дифракции квазиупруго рассеянных электронов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

страница

ВВЕДЕНИЕ

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§1.1 Особенности картин дифракции электронов в диапазоне низких и средних энергий

§ 1.2 Теорема обратимости и ориентационная зависимость отражения электронов от монокристаллов

§1.3 Теоретическое описание дифракционных эффектов в области средних энергий электронов

§1.4 Дифракция рентгеновских фото- и оже-электронов с энергией порядка 1 кэВ

§1.5 Выводы из обзора и постановка задачи исследования

Глава II ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§2.1 Конструкция вторично-электронного спектрометра

§2.2 Система автоматической регистрации пространственных распределений отраженых электронов

§2.3 Процедура подготовки образцов и настройка спектрометра

Глава III ДИФРАКЦИОННЫЕ КАРТИНЫ МОНОКРИСТАЛЛОВ

КУБИЧЕСКОЙ СИНГОНИИ

§3.1 Результаты измерений для грани (100) кристаллов

§3.2 Сопоставление дифракционных картин для разных граней кристаллов

§3.3 Динамика изменения картин с энергией электронов

§3.4 Выводы

Глава IV МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННЫХ КАРТИН

§4.1 Кластерная модель однократного рассеяния

§4.2 Роль внутренних параметров модели

§4.3 Результаты компйтерного моделирования ч

§4.4 Механизм формирования дифракционных картин

§4.5 Выводы

Глава V СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ УЛЬТРАТОНКИХ ПЛЕНОК СЕРЕБРА, СФОРМИРОВАННЫХ НА РАЗЛИЧНЫХ

ПОДЛОЖКАХ

§5.1 Рост пленки серебра на поверхности Мо( 110)

§5.2 Структура пленок серебра, сформированных на поверхности Si(l 11) 7x

§5.3 Рост пленок Ag на поверхности Si(l00) 2x

§5.4 Выводы

Структурный анализ поверхности твердого тела имеет фундаментальное значение для развития многих приоритетных направлений современной науки и техники, включающих материаловедение, микро- и наноэлектронику, гетерогенный катализ и др. Разработке и совершенствованию методов диагностики поверхности уже на протяжении многих лет уделяется исключительно большое внимание, в результате чего создан целый арсенал мощных средств. Одними из основных среди них являются дифракция медленных и быстрых электронов. В то же время дифракция электронов промежуточного диапазона энергий (порядка 1 кэВ) оказалась на редкость непопулярной в структурных исследованиях поверхности. Одной из главных причин такого положения дел явилась слабая изученность механизма формирования этих картин, называемых также кикучи-картинами, из-за того, что они возникают в результате вторичной дифракции неупруго рассеянных электронов. До недавнего времени указанные картины не поддавались количественному описанию и анализировались преимущественно на качественном уровне, опираясь на основные выводы динамической теории ■ дифракции электронов.

Ситуация стала меняться на рубеже 80-х и 90-х годов, когда стремительное развитие методов дифракции рентгеновских фото- и оже-электронов привело к появлению новых представлений о механизме формирования картин дифракции электронов, генерируемых внутренними источниками. Было установлено, что при энергиях выше нескольких сотен эВ ключевую роль играет эффект фокусировки фото- и оже-электронов, приводящий к их концентрированию вдоль плотноупакованных атомных рядов кристалла. В связи с этим встал актуальный вопрос: работает ли сходный механизм и в случае дифракции неупруго рассеянных электронов? Ответа на него не было к моменту начала настоящей работы. Между тем, он имеет 5 принципиальное значение, поскольку в случае положительного решения вопроса существенно упрощается интерпретация рассматриваемых картин и открываются широкие перспективы их практического использования в структурном анализе поверхности. При этом наиболее интересным представляется изучение механизма формирования картин дифракции квазиупруго рассеянных электронов (КУРЭ), которые создаются электронами, испытывающими при отражении от кристалла потери энергии лишь на возбуждение фононов. Такие картины должны быть особенно чувствительными к состоянию поверхности образца и допускать наиболее простую интерпретацию.

Цель настоящей работы состояла в систематическом исследовании картин дифракции квазиупруго рассеянных электронов средней энергии и разработке на этой основе нового метода структурного анализа поверхности твердого тела.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые:

1. Детально изучена дифракционная структура пространственных распределений электронов средней энергии, квазиупруго отраженных от ряда монокристаллов с атомно-чистой поверхностью, и показано, что доминирующим механизмом формирования структуры этих распределений является эффект фокусировки электронов при их движении вдоль цепочек атомов кристалла.

2. Проведено исследование закономерностей фокусировки электронов в кристаллах и установлены зависимости ее эффективности от энергии электронов, а также различных параметров атомных цепочек, вдоль которых распространяются электроны.

3. Развиты оригинальные кластерные модели, достаточно хорошо описывающие картины дифракции квазиупруго рассеянных электронов.

4. Обнаружена трансформация указанных картин при нанесении на поверхность кристалла ультратонких пленок чужеродных атомов. Выявлена высокая чувствительность картин к состоянию поверхности исследуемого объекта, и предложено использовать данный эффект в структурном анализе поверхности.

5. Выявлен термоактивированный структурный фазовый переход в системе А§/81(111) 7x7.

Научная и практическая значимость работы.

Научная значимость работы состоит в том, что в ней установлены основные закономерности формирования картин дифракции квазиупруго рассеянных электронов монокристаллическим твердым телом, проанализирована динамика изменения картин с энергией в диапазоне 0,6 -2 кэВ и выявлена ключевая роль в механизме явления эффекта фокусировки электронов. Практическая важность проведенного исследования состоит в разработке нового метода структурного анализа поверхности. Метод позволяет изучать локальное атомное строение приповерхностной области твердого тела толщиной порядка 1 нм и отображает кристаллическую структуру объекта в реальном пространстве. Он особенно перспективен при исследовании начальных стадий формирования межфазовых границ, процессов эпитаксиального роста пленок, образования сплавов на поверхности кристаллов и различных фазовых переходов, протекающих в приповерхностной области.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Основным механизмом формирования дифракционных картин квазиупруго рассеянных электронов с энергией 1-2 кэВ является фокусировка отраженных электронов при их движении вдоль атомных рядов кристалла. Возникающие при таких ориентациях пики доминируют в наблюдаемых картинах, в то время как тонкая дифракционная структура обусловлена интерференционными особенностями более высоких порядков.

2. Эффективность фокусировки электронов зависит от энергии частиц, порядкового номера элемента кристалла, плотности упаковки атомных цепочек и их внутренней структуры.

3. В диапазоне энергий 1-2 кэВ картины дифракции квазиупруго рассеянных электронов достаточно хорошо описываются кластерной моделью однократного рассеяния, а также кластерной моделью, феноменологически учитывающей фокусировку электронов.

4. Указанные картины чувствительны к нанесению ультратонких пленок на поверхность кристаллов и отображают их кристаллическое строение в реальном пространстве. Регистрация картин может быть использована для визуализации атомной структуры приповерхностного слоя образца толщиной около 1 нм.

5. Компьютерное моделирование наблюдаемых картин позволяет получать количественную информацию о кристаллическом строении анализируемого слоя, а также о его фазовом составе. Таким методом, в частности, определено, что нанометровая пленка серебра, формирующаяся на поверхности 81(111) 7x7 при комнатной температуре, состоит из доменов А§(111) А- и В-типа, занимающих примерно равную площадь. Отжиг пленки при температуре около 650 К приводит к ее структурной перестройке, ■ проявляющейся в исчезновении А-доменов.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Создана оригинальная экспериментальная установка для автоматической регистрации пространственных распределений КУРЭ путем прецизионного сканирования почти всей полусферы отражения электронов узкоапертурным энергоанализатором. Система управляется с помощью персонального компьютера и обеспечивает сбор, хранение и обработку данных в цифровом формате, а также их вывод на дисплей и печать в графическом виде. Создание системы позволило существенно повысить точность измерений и сделать возможной работу с большими массивами данных.

2. Для ряда монокристаллов с атомно-чистой поверхностью (W(100), Mo(lOO), Mo(llO), Si(100) 2x1, Si(lll) 7x7) систематически изучены пространственные распределения квазиупруго рассеянных электронов с энергией 2 кэВ. Измерения, проведенные с высоким угловым разрешением, выявили существование четких дифракционных картин.

3. Изучена динамика изменения указанных картин в диапазоне энергий 0,6-2 кэВ. Показано, что в этом интервале энергий на смену затухающим рефлексам, отображающим строение приповерхностной области кристаллов в обратном пространстве, приходят кикучи-картины, основными особенностями которых являются максимумы, ориентированные вдоль наиболее плотноупакованных рядов атомов кристалла, и кикучи-полосы, наблюдаемые вдоль плотноупакованных плоскостей.

4. Установлено, что основным механизмом формирования картин дифракции КУРЭ в области энергий 1-2 кэВ, является эффект фокусировки электронов, приводящий к тому, что при вылете из кристалла они концентрируются вдоль межатомных направлений. Картины фактически представляют собой центральные проекции таких направлений, содержащихся в приповерхностном слое. Кикучи-полосы возникают вследствие наложения максимумов фокусировки, связанных с многочисленными цепочками атомов, лежащими в наиболее плотноупакованных плоскостях. Отмеченные особенности картин позволяют их использовать для визуализации кристаллического строения тонкой приповерхностной области твердого тела.

5. Изучены закономерности фокусировки электронов средней энергии в указанных выше кристаллах. Выявлены зависимости ее эффективности от энергии частиц, порядкового номера элемента кристалла, плотности упаковки атомных цепочек, их внутренней структуры и пространственной ориентации. Для наиболее плотноупакованных направлений эффект усиливается с возрастанием средней длины пути электронов до примерно пяти межатомных расстояний.

6. Для описания наблюдаемых дифракционных картин разработаны оригинальные кластерные модели. Первая из них - кластерная модель однократного рассеяния - позволяет получать количественную структурную информацию путем сопоставления (с помощью R-факторов) эксперимента и результатов численных расчетов, проводимых с варьированием искомых структурных параметров. Вторая, более простая модель учитывает эффект фокусировки феноменологически, что позволяет существенно уменьшить длительность расчетов.

7. Изучены начальные стадии роста пленок серебра на поверхности монокристалла Мо(110). Обнаружено, что нанесение лишь нескольких монослоев Ag на поверхность образца, находящегося при комнатной температуре, приводит к качественному изменению вида дифракционных картин. Анализ полученных данных показал, что растущая пленка серебра состоит из доменов Ag(lll) А- и В-типа, а их ориентация относительно подложки соответствует эпитаксиальному соотношению Курдюмова-Захса.

8. Исследовано атомное строение ультратонких пленок серебра, формирующихся на поверхности Si(ll 1)7x7 при комнатной температуре. Показано, что при этом также образуется пленка, состоящая из двух типов доменов Ag( 111). С помощью компьютерного моделирования наблюдаемых картин установлено, что доли поверхности занимаемые этими доменами примерно одинаковы и составляют соответственно 48% и 52%.

9. Изучена трансформация строения пленок серебра на кремнии в процессе их отжига. Обнаружено, что при температуре около 650 К происходит рекристаллизация пленки, в результате которой домены А-типа исчезают. При дальнейшем повышении температуры на поверхности кремния образуются островки серебра, имеющие фиксированную азимутальную ориентацию относительно подложки и ограниченные сверху плоскостью (111).

10. Исследован процесс формирования эпитаксиальных пленок серебра на поверхности Si(100) 2x1. Показано, что рост пленок подчиняется механизму Странского-Крастанова. Установлено, что конденсируемая пленка серебра может иметь разное кристаллическое строение в зависимости от температуры подложки. Отжиг пленок до температур Т > 800 К приводит к формированию островков Ag(100) с определенной азимутальной ориентацией относительно подложки. Показано, что численное моделирование наблюдаемых картин позволяет определять фазовый состав островковых пленок.

Главным итогом диссертации явилась разработка нового метода анализа атомной структуры поверхности твердого тела - дифракции КУРЭ. В то время, как основные методы изучения поверхности с атомным разрешением (например, СТМ) дают информацию о строении ее верхнего слоя, данный метод позволяет визуализовать взаимное положение атомов в более глубокой зоне, толщиной около 1 нм, и поэтому удачно их дополняет. Он сравнительно прост в реализации, а благодаря высокому отношению полезного сигнала к шуму регистрация дифракционных картин может осуществляться с достаточно высокой скоростью. Поэтому метод представляется особенно перспективным для изучения быстропротекающих атомных процессов в приповерхностной области твердого тела.

186

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось бы выразить глубокую признательность за предоставленную тему, постоянное внимание и помощь в работе над диссертацией моему научному руководителю старшему научному сотруднику, канд. физ.-мат. наук И. И. Пронину и главному научному сотруднику, доктору физ.-мат. наук М. В. Гомоюновой.

Особую благодарность хотелось бы выразить м.н.с. Д. А. Вапдайцеву за поддержку и плодотворное участие в дискуссиях при, обсуждении полученных результатов.

Также я хотел бы поблагодарить за полезное сотрудничество н.с.

А. К. Григорьева], н.с. А. Г. Роднянского и н.с., канд. физ.-мат. наук

А.Г.Банщикова, поделившихся ценным опытом в области техники эксперимента и обработки результатов.

1.. Van Hove M.A., Weinberg W.H., Chan C.-M.,Low-Energy Electron Diffraction. Springer Series in Surface Science 6. - SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 1986, - 603 p.

2. Pendry J.B. Low energy electron diffraction. The theory and its Application to Determination of Surface Structure. Acad. Press: London, New York, 1974.

3. Наумовец А.Г. Исследование структуры поверхностей методом дифракции медленных электронов: достижения и перспективы. // Укр. физ. журнал. 1978. - Т.23. - № 10. - С.1585-1607.

4. К i k и с h i S . Beugung der Materiestahlen // Phys. ZS. 1930. - V. 31. - P. 737-752.

5. Dingley D.J., Baba-Kishi K.Z., V.Rand 1 e. Atlas of

6. Backscattered Kikuchi Diffraction Patterns. Insitute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia 1995, - 135P.

7. McRae E.C., Caldwell С . W . Low-energy electron diffraction study of lithium fluoride (100) surface // Surf.Sci. 1964. - V.2. - P.509-515

8. Robins J.L., Ger lach R.L., Rhodin T.N. Kikuchi effects from LEED in Ni. // Appl.Phys.Lett. 1966. - V.8. - P. 12-14

9. Taub H. Stern R.M. Nearest-neighbor electron scattering in Si // Appl. Phys.Let. 1966. - V. 9. - № 7. - P. 261-263.

10. Johnson D.C., MacRae A.U. Kikuchi Bands in LEED// J.Appl.Phys. 1966. - V. 37. - P. 1945-1951

11. Marklund I., Andersson S ., LEED study of NaCl(100) surface // SurfSci. 1966 - V.5. - P. 197-202

12. Stern R.M., Taub H. Origin of the angular dependence of secondary emission of electrons from W // Phys.Rev.Lett. 1968. - V. 20. - № 24.1. P. 1340-1343.

13. L de Bersuder Observation et interpretation geometrique de lignes de Kikuchi liees a un reseau a deux dimensions. // C.r. Acad. Sci. 1968. - V. 266B. - № 25. - P. 1489-1493.

14. Mosser A., Burggraf С h. Etude du fond continue des diagrames de diffraction obtenus a partir d'une face (100) MgO. // Cr. 1972. - V. 274. - P. 1355-1358.

15. Mosser A., Burggraf Ch., Goldsztaub S., Ohtsuki Y. H . LEED Kikuchi pattern phonon and plasmon contributions // Surf.Sci. -1976. V. 54. - № 3. - P. 580-592.

16. Shindo S., Mosser A., Contrast change of the LEED kikuchi pattern due to plasmon excitation // Surf. Sci. 1978. - V. 71. - № 1. - P. 155-160.

17. Гомоюнова M.В., Заславский С. Л., Пронин И.И. Анизотропия упругого отражения электронов от монокристаллического молибдена // ФТТ. 1978. - Т.20. - №5 - С. 1586-1589.

18. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Заславский C.JI. Анизотропия выхода вторичных электронов из монокристаллического молибдена // ФТТ. 1982. - Т.24. - № 7 - С. 2006-2011.

19. Gomoyunova M.V., Pronin 1.1., S с hmu lev itch J. A. Kikuchi Patterns of Mo(100) and Primary Electron Localization // Surf.Sci. -1984. V.139.- P.443-452.

20. Гомоюнова M.В., Пронин И.И. Структура угловых распределений электронов, отраженных от монокристаллического вольфрама, покрытого тонкими пленками кремния // V Всесоюзная школа по физике поверхности. Карпаты 1986. - Тезисы оригинальных докладов. - С. 43.

21. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Бернацкий Д.П. Приложение теоремы обратимости к вторичной электронной эмиссии // Изв. АН СССР, сер.физ. 1982. - Т. 46. - № 7. - С. 1372-1376.

22. Mosser A., Burggraf Ch., Goldsztaub S., Validité duprincipe de reciprocite pour la diffusion inelastique des electrons de 400 et 1500 eV // CR Acad. Sc. Paris. 1974. - V. B278. - № 2. - P. 327-330.

23. L a u e M. V . Die fluoreszenzrontgenstrahlung von einkristallen. // Ann. der

24. Phys. 1935. - V.23. - № 7. - C.705-746.

25. Pogany A.P., Turner P.S., Reciprocity in Electron Diffraction and Microscopy. // Acta Crys. 1968. - V.A24. - №1.- P.103-109.

26. К a i n u m a Y, The theory of kikuchi patterns. // Acta Cryst. 1955. - V.8. -P.247-257.

27. Laponsky А.В., Whetten N.R., Rey N. Dependence of secondary electron emission on crystal orientation // Phys.rev.Lett. 1959. -V.3.-№ 11.-P. 510-513.

28. Sochea R.W., Dekker A.J. Fine structure of secondary emission vs. angle of incidence of the primary beam. // Phys. Rev. -1961.-V.121.-№5. -P.1362-1369.

29. Грачев Б. Д., Комар А.П., Коробочко Ю.С., Минеев В . И., Фокусировка электронов в тонких монокристаллических пленках меди. // Письма в редакцию ЖЭТФ. 1966. - Т.4. - №7. - С. 241-243.

30. Аброян И.А., Титов А.И. Угловая зависимость радиационной проводимости и вторичной эмиссии при бомбардировке монокристалла германия электронами. // ФТТ. 1967. - Т.9. -№11.- С.3628-3630.

31. Шульман А.Р., Кораблев В.В., Морозов Ю.А, Угловая зависимость вторично-эмиссионных характеристик монокристаллов кремния. // ФТТ 1968. - Т. 10. - №6. - С. 1570-1572.

32. Шульман А.Р., Кораблев В.В., Морозов Ю.А. Угловая зависимость коэффициента второчной электронной эмиссии монокристаллов кремния в диапазоне энергий первичных электронов от 100 до 2000 эВ. // ФТТ. 1968. - Т.10. - №6. - С.1913-1915.

33. Артемьев В.П., Макаров В.В., Петров Н.Н. Вторичное каналирование и эффект "двойной фокусировки" при обратном рассеянииэлектронов средних энергий монокристаллами кремния. // ФТТ. 1981. - Т. 23. -№ 11. - С.3441-3444.

34. Allie G., Blanc Е., Dufayard D., Stern R.M. Etude experimental de influence de langle de incidence des electrons primares sur le reudement de l'émission auger. // Surf.Sci. 1974. - Y.46. - №>1. - P.188-196.

35. Г о м о ю н о в а М.В., Заславский C.JI., Пронин И.И. Анизотропия ионизационных потерь энергии электронов в монокристаллическом молибдене // Письма в ЖТФ. 1978. - Т. 4. - В. 14. -С. 864-868.

36. Гомоюнова М.В., Заславский С. Л., Пронин И.И. Проявление дифракционных эффектов в отражении электронов с однократными потерями энергии от W{100}. // Письма в ЖТФ. 1979. -Т.5.-В. 16-С. 1009-1013.

37. Гомоюнова М.В., Заславский С.Л., Пронин И.И. Анизотропия взаимодействия электронов средних энергий с монокристаллами переходных металлов // ФТТ. 1982. - Т.24. - № 2 - С. 390-395.

38. Rush T.W., Bertino J.P., Ellis W.P .Kikuchicorrelations in auger electron spectroscopy. // Appl.Phys.Lett. 1973. - V.23. - № 7. - P.359-368.

39. Кораб л ев В.В., Майоров А.А. Анизотропия эмиссии вторичных и оже-электронов для монокристаллов со сниженной работой выхода // Изв. АН СССР, сер. физ. 1979. - Т.43. - №.3. - С.635-641.

40. Гомоюнова М.В., Заславский С. Л., Пронин И.И. Ориентационные эффекты в электронной оже-спектроскопии монокристаллического молибдена // ФТТ. 1978. - Т.20. - №9 - С. 27882790.

41. Taub H., Stern R.M., Dvoryankin Y.F. Temperaturedependence of mean free path in secondary electron emission I I Phys.State.Sol. 1969. - V.33. - №2.- P. 573-577.

42. Макаров В.В., Подсвиров О.А. Влияние нецентро-симметричности кристаллической решетки на картины каналирования электронов // Письма в ЖТФ 1986. - Т. 12. - №. 8 - С. 501-505.

43. Anderson S.K, Howie A., Diffraction Effects in Backscattering and Auger Production Near Crystal Surface. // Surf. Sci. 1975. - V.50. -№1- P. 197-214.

44. Howie A., Whelan M.J. Diffraction Contrast of Electron Microscope Images of Crystal Lattice Defects. II The development of Dynamical Theory. // Proc. Roy. Soc. 1961. - V.A263. - №1313.- P.217-237.

45. Румянцев В. В К op аб л е в В.В., Дубов В.В., Морозов Ю.А. Влияние кристаллической структуры твердых тел на упругое отражение электронов промежуточных энергий. // Изв. Ан СССР., сер. физ. 1982. - Т.46. - № 7. - С.1336-1348.

46. Stern R. М. The back scattering of electrons by crystals at low and high temperatures // Phys.Rev.Appl. 1974. - V. 9. - № 3. - P.377-384.

47. Гомоюн ова M.B., Константинов О.В., Шмулевич И. А. Локализация электронов средней энергии в монокристаллах и ее роль в электронной спектроскопии поверхности твердого тела. // Изв. АН СССР, сер.физ. 1982. - Т.46. - № 12. - С.2308-2311

48. Gomoyunova M.V., Konstantinov O. V., Schmulevich J. А. The perturbation theory of diffraction effects in secondary electron emission on the crystall surface// Surf.Sci. 1981. - V.108. - №2. - P.281-291.

49. Дударев С.Л. Теория интерференционных явлений при неупругом рассеяниии быстрых электронов в кристаллах: Автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра физ-мат.наук: 01.04.02. -М., 1994. -15 с.

50. Гомоюнова М.В., Дударев С.Л., Пронин И.И. Роль дифракционных явлений в электронной оже-спектроскопии кристаллов //

51. OTT. 1988. - T. 30. - № 9. - C. 2710-2716.

52. Dudarev S.L., Peng L.-M. The origins of electron back-scattered circular patterns // Surf. Sci. Lett. 1991. - V. 244. - № 3. - P.L133-L136.

53. Siegbahn K., Gelius U., Siegbahn H., and Olsen E.// Phys. Lett. 1970. - V. 32A. - P. 221.

54. Egelhoff W.F., Jr., X-ray photoelectron and Auger-electron forward scattering: a new tool for studying epitaxial growth and core-level binding-energy shifts // Phys. Rev. B. 1984. - V. 30. - № 2 - P. 1052-1055

55. Egelhoff W.F., Jr.// Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1985. - V. 37. -P. 443.

56. Thompson K.A.,Fadley C.S. X-ray photoelectron diffraction study of oxygen adsorption on the stepped copper surfaces (410) and (211)// Surf.Sci. 1984. - V.146. -P.281-308

57. F a d 1 e y C.S. Photoelectron diffraction // Phys. Scr. 1987. - V. 17. -P.39-49.

58. Fasel R., Osterwalder J. Alkali-metal adsorption geometries on metal surfaces from photoelectron-diffraction experiments. // Surf. Rev. Lett. -1995. V.2. - № 3. - P.359-386.

59. Tonner B.P., Zhang J., Han Z.-L. Structure ofCu on Ir(l 11): A case study in photoelectron holography and quantitative photoelectron diffraction // Appl. Surf. Sci. 1993. - V. 70/71. - №. 1/4 - P. 378-385.

60. Egelhoff W.F., Jr. X-ray photoelectron and Auger electron forward scattering: a new tool for surface crystallography // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 1990. -V. 16. -№ 3.-P. 213-235.

61. F a d 1 e y C . S ., in: Synchrotron Radiation Research: Advances in Surface Science (Plenum, New York). 1990. - ch. 9. - P. 421-518.

62. Chambers S.A. Elastic scattering and interference of backscattered primary, Auger and X-ray photoelectrons at high kinetic energy: principles and applications // Surf. Sci. Rep. 1992. - V. 16. - № 6. - P.261-331.

63. Kuettel O.M., Osterwalder J., Schlapbach, Agostino R., Photoelectron analysis of diamond and metal-diamond interfaces // Diamond and Rel.Mat. 1993. - V. 2. - P. 548-551.

64. Bullock E.L., and Fadley C.S. Determination of epitaxial overlayers structure from high-energy electron scattering and diffraction // Phys. Rev. B. 1985. - V. 31. -№ 2 -P.1212-1215

65. Barton J.J., Shirley D.A. Curred-ware-front corrections for photoelectron scattering // Phys. Rev. B. 1985. - V. 32. - № 4 - P.1892-1905.

66. Barton J.J., Shirley D.A. Small-atom approximations for photoelectron scattering in the intermediate-energy range // Phys. Rev. B. 1985. - V. 32. - № 4 - P. 1906-1920.

67. Barton J. J., Robey S.W., Shirley D.A. Theory of angle-resolved photoemission extended fine structure // Phys. Rev. B. 1986. - V.34. -№2.-P. 778-791

68. Re hr J.J.', Albers R., Natoli C., Stern E.A.Newhigh-energy approximation for x-ray-absorption near-edge structure // Phys. Rev. B. -1986. V. 34. - № 6. - P.4350-4353.

69. Rehr J.J., Mustre de Leon J., Natoli C.R., Fadley C.S., Osterwalder J. Spherical-wave corrections in photo-eiectron diffraction // Phys. Rev. B. 1989. - V. 39. - № 9 - P.5632-5639.

70. Tong S.Y., Poon H.C., Snider D.R. Importance of multiple forward scattering in medium- and high-energy electron emission and/or diffraction spectroscopy // Phys. Rev. B. 1985. - V.32. - № 4 - P.2096-2100

71. Xu M.-L., Barton J.J., Van Hove M.A. Electron scattering by atomic chains: Multiple-scattering effects // Phys. Rev. B, 1989. - V. 39. -№ 12. - P.8275-8283

72. Egelhoff W.F., Jr. Role of Multiple scattering in X-ray photoelectron spectroscopy and Auger-electron diffarction in crystals // Phys. Rev. Lett. -1987. Y.59. - № 5 - P.559-562.

73. X u M.L., Van Hove M.A., Surface structure determination with forward focused electrons // Surf. Sci. 1989. - V. 207. - № 2/3 - P.215-232

74. Hilferink H., Lang E., Heinz K. Angular resolved auger emission and LEED kikuchi intensities at 850 eV from a Ni(100) surface // Surf. Sci., 1980. - V. 93. - P.398-406.

75. Гомоюнова M.B., Пронин И.И. Анизотропия возбуждения и выхода оже-электронов из монокристаллического молибдена // Поверхность (Физика, химия, механика). 1982. - № 7. - С. 44-48.

76. Han Z.-L., Hardcastle S., Harp G. R., et. al. Structural effects in single-crystal photoelectron, Auger-electron, and Kikuchi-electron angular diffraction patterns // Surf. Sci. 1991. -V. 258. - P. 313-327.

77. Пронин И.И., Гомоюнова М.В., Бернацкий Д.П., Заславский C.JI. Спектрометр вторичных электронов с угловым разрешением для исследования поверхности монокристаллов // ПТЭ. -1982.-Jtel.-C. 175-178.

78. Афанасьев В. П., Явор С . Я. Светосильный энергоанализатор с двойной фокусировкой // Письма в ЖТФ. 1975. - Т. 1. - В. 17. - С. 779783.

79. Бернацкий Д.П., Заславский С. Л., Пронин И.И., Гомоюнова М.В. Система регистрации спектрометра вторичных электронов. // ПТЭ. 1982. -№ 1. - С. 178-180.

80. Протопопов О.Д., Оже-спектроскопия в применении к исследованиям поверхности сложных эмиттеров. М.: Институт электроники, 1970.

81. Кораблев В.В., Электронная оже-спектроскопия. JL: ЛПИ им. М.И.Калинина, 1973. 62 с.

82. Гомоюнова М.В. Вторично-электронная спектроскопия поверхности твердого тела // ЖТФ. 1976. - Т. 46. -В. 6. -С. 1137-1170.

83. Полонский Б.А. Электронная оже-спектроскопия при низких возбуждающих токах // Промышленная электроника. 1978. - В. 11-12. -С. 52-59.

84. Технология тонких пленок. Справочник. / Под ред. Л. Майселла и Р.Глэнга., М.: Сов. радио, 1977. - Т. 1. - 662 с.

85. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А., Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М: Наука, 1986. 544 с.

86. Шелест А.Е., Микро-калькуляторы в физике. М: Наука, 1988. 271с.

87. Дьяконов В.П., Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М: Наука, 1989. 240 с.

88. Т е г а р т В ., Электролитическое и химическое полирование металлов. -И.Л., М., -1957

89. Попиков Л.Я., Электрополирование и электротравление металлографических шлифов. И.Л., М., - 1963.

90. Ishizaka A., Shiraki Y. Low temperature surface cleaning of silicon and its application to silicon MBE // J. Electrochem.Soc. 1986. - V.133- № 4. - P.666-670

91. Handbook of Auger Electron Spectroscopy /Davis L. E., MacDonald N.C., Palmberg P.W., Riach G.E., Weber P. E., Phis. Electr. Ind. inc., USA, 1976.

92. Протопопов О.Д., Горелик В.А., Атлас оже-спектров чистых материалов Научно-исследовательский интситут, Рязань, 1984. 101с.

93. Hufner S., Osterwalder J., Greber Т. etal. Interpretation of substrate photoelectron diffraction // Phys. Rev. B. 1990. - V. 42. - № 12.1. P. 7350-7357.

94. Аммерал JI., Принципы программирования машинной графики. М.: Сол Систем, 1992. 224 с.

95. S е a h М. Р., Data Compilations: their use to improve measurement certainty in surface analysis by AES and XPS // Surf. Interf. Anal. 1986. - V. 9.-P. 85-98.

96. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, Т.З, М.: "Наука", изд.4-е, 1989, - 768 С.

97. Fink М., Yates А.С. Theoretical electron scattering amplitudes and spin polarizations. Electron energies 100 to 1500 eV. Part I. // At. Data. 1970. -V. l.-P. 385-431.

98. Fink M., Ingram J . Theoretical electron scattering amplitudes and spin polarizations. Electron energies 100 to 1500 eV. Part II. // At. Data. 1972. - V. 4. -№ 2. -P. 129-207.

99. Gregory D., Fink M. Theoretical electron scattering amplitudes and spin polarizations. Electron energies 100 to 1500 eV. Part III // At. Data Nucl. Data Tables. 1974. - V. 14. - № 1. - P. 39-88.

100. Idzera Y.U., bind D.M., Prinz G.A. Determination of overlayer growth by angle-resolved Auger electron spectroscopy // J.Vac. Sci. Technol. 1989. - V.A7. -№ 3 -P.1341-1344.

101. Van Hove M.A., Tong S.Y., Elconin M.H., Surface structure refinements of 2H-MoS2, 2H-NbSe2 and W(100)p(2xl)-0 via new reliability factors for surface crystallography // Surf. Sci. 1977. - V.64 - P.85-98.

102. Cunningham S.L., Chan C.-M., Weinberg W.H., Determination surface relaxation from low-energy electron diffraction via a transform method // Phys. Rev. B. 1978. - V. 18 - № 4 - P.1537-1549.

103. Landman U., Adams D.L., Study of the transorm-deconvolution method for surface srtucture detemination // Surf.Sci. 1975. - V.51 - № 1 -P.149-173.

104. Zanazzi E., Jona F.,A reliability factor for surface structure determinations by low-energy electron diffraction // Surf.Sci. 1977. - V.62 -№ 1 - P.61-80.

105. Pendry J.D., Reliability factors for LEED calculations // J.Phys. 1980.- V.C13 № 5 - P.937-944

106. He стере н ко Б. А., Ля пин В . Г . Фазовые переходы на свободных гранях и межфазовых границах в полупроводниках // Киев: Наукова думка, 1990, - 152 с.

107. Hame г s R.J., Tromp R.M., Demuth J.E. Scanning tunneling microscopy of Si(001) // Phys. Rev. B.-1986.-V.34.-N8.-P.5343-5357.

108. Bauer E., Poppa H. Comparison of the initial growth of metal layers on Mo(l 10) and W(110) surfaces // Thin Solid Films. 1984. - V. 121. - № 2. -P.159-173.

109. Paunov M., Bauer E. A multimethod study of the condensation of Ag on Mo(l 10) // Surf. Sci. 1987. - V. 188. -№1/2. -P. 123-139.

110. Gotoh Y., Yanokura E. Epitaxial Growth of Ag Deposited on an Mo(l 10) surface // Jpn. J. Appl. Phys. 1984. - V. 23. - № 12 - P. 1647-1648.

111. Horii A., Kawanowa H., Kamei M., Gotoh Y.,

112. G o n d a T. Morphological transition of growing Ag crystallites by SEM in-situ observation, 13-th IVC, 9thICSS. Yokohama, 1995. - TF-TuP-16.

113. Hochstrasser M., Erbudak M., Atrei A., Wetli E., Zarkirch M. Structure of metal-on-metal ultrathin films studied by secondary-electron imaging // Phys. Low.-Dim. Struct. 1995. - V. 10/11. - P. 325-338.

114. Li fs hits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V. Surface Phases on Silicon. Preparation, structure and properties. Chichester; John Wiley & Sons, 1994, 454 P.

115. Hasegawa S., Daimon H., Ino S. A study of adsorption and desorption processes of Ag on Si(l 11) surface by means of RHEED-TRAXS // Surf. Sci. 1987. - V. 186. - № 1/2. -P. 138-162.

116. Le Lay G. Physics and electronics of the noble-metal / elemental-semiconductor interface formation: a status report // Surf. Sci. 1983. - V. 132. -№1. -P. 169-204.

117. Wilson R.J., Chiang S. Structure of the Ag/Si(l 11) surface by sanning tunneling microscopy // Phys. Rev. Lett. 1987. - V. 58. - № 4. - P. 369-372.

118. Huang Lin, Chay Jay S., Weaver J.H. Metastable structures and critical thickness: Ag on Si(l 1 l)-7x7 // Surf. Sci. Lett. 1998. -V. 416. -P. L1101-L1106.

119. Yuhara J., Morita K., Thermal reaction processes of ternary metal (Au, Ag, Cu) adsorbed on Si(l 11) surface // Appl. Surf. Sci. 1998. - V. 123/124.-P. 56-60.

120. Katayama M., Williams R.S., Kato M., Nomura E., Aono M. Structure analysis of the Si(l 11) V3xV3 R30°-Ag surface // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66. - № 21 - P. 2762-2765.

121. Erbudak M., Hochstrasser M., Wetli E., Zurkirch

122. M., Investigation of symmetry properties of surfaces by means of backscattered electrons // Surf. Rev. Lett. 1997. - V. 4. - № 1. - P. 179-196.

123. DeSeta M., Avila J., Franco N.,etal. Fe-Si(l 11) interface analysis by angle resolved XPS, Europhysics Conference Abstracts, 16th European Conference on Surface Science. Genova (Italy), 9-13 September 1996. -TuAP52.

124. S umi mo to K., Kobayashi T., Oura K. Hydrogen-mediated epitaxy of Ag on Si(l 11) as studied by low-energy ion scattering // Phys.Rev.Lett. 1991. - V. 66. - № 9. - P.l 193-1196.

125. W inau D., Itoh H., Schmid A.K., .Ichinokawa T. Reconstructions and growth of Ag on Si(OOl) (2x1) // Surf. Sci. 1994. - V. 303. -№1.- P. 139-145.

126. Lin X.F., Wan K.J., Nogami J. Ag on the Si(001) surface: Growth behavior of the annealed surface // Phys.Rev.B. 1993. - V. 47. -№20. -P. 10947-10950.

127. Doraisuwamy N., Jayaram G., Marks L.D. Unusual island structures in Ag growth on Si(100)-(2xl) // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51.-№15-P. 10167-10170.

128. Y akab e T., Dong Z.-C., Nejoh H. Observation of negative differential resistance on Ag/Si(100) using STM // Appl. Surf. Sci. 1997. -V. 121/122.-P. 187-190.

129. Lin X.F., Wan K.J., Nogamy J. Surface reconstructions in the Ag/Si(001) system // Phys.Rev.B. 1994. - V. 49. - № 11. - P. 7385-7393.

130. Cho W.S., Kim J.Y., Park N.G., Chae K.H., Kim200

131. Y.W., Lyo I.W., Kim S.S., Choi D.S., Wang C.N. Atomic structure of Ag grown on Si(100) (2x1) at high temperature // Surf. Sci. Lett. 1999. - V. 439. - P. L792-L798.

132. Win au D., Itoh H., Schmid A.K., Ichinokawa T. Ag on Si(001) (2x1) formation of a 2x3 superstructure // J.Vac.Sci.Techn.B. -1994. V. 12. - № 3. - P. 2082-2085.

133. Hanbucken M., Neddermeyer H. A LEED-AES study of the growth of Ag films on Si(100) // Surf.Sci. 1982. - V. 114. - № 2/3 - P. 563573.

134. Hanbucken M., Futamoto M., Venables J. A. Nucleation, growth and the intermediate layer in Ag/Si(100) and Ag/Si(l 11) // Surf.Sci. -1984. V. 147. - № 2/3 - P. 433-450.

135. Samsavar A., Hirschorn E.S., Leibsle F.M., Chiang T. C . Scanning-tunneling-microscopy of Ag on Si(100) 2x 1 // Phys.Rev.Lett. - 1989. - V. 63. - № 26 - P. 2830-2833.

136. Hanawa T., Our a K. Deposition of Agon S i( 100) as studied by LEED-AES // Japan J.Appl.Phys. 1977. - V. 16. - № 3 - P. 519-520.

137. Hashizume T., Hamers R.J., Demuth J.E., Market*

138. K., Sakurai T. Initial stage deposition of Ag on the Si(100) 2x 1 surface studied by scanning tunneling microscopy // J.Vac.Sci.Techn. A. 1990. - V. 8 -№1-P. 249-250.

139. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

140. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Medium-Energy Backscattered Electron Diffraction Patterns from W(100) // Phys. Low-Dim. Struct. 1994. - V.9. -p. 11-20.

141. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Medium-energy Kikuchi patterns from Ag adlayers // 15th European Conference on Surface Science, Lille, 4-8 Sept., 1995, - Abstracts, V.19E, Th Pe 14.

142. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Electron forward scattering along atomic chains // 13th International Vacuum Congress, 9th International Conference on Solid Surface, Yokohama, Sept. 1995, - Abstracts, p.335.

143. Гомоюнова M.B., Пронин И.И., Фараджев H.C. Фокусировка электронов средней энергии при квазиупругом отражении от кристалла // ЖЭТФ. 1996. -Т. 110.-В. 1.-№7.-С. 311-321.

144. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. The Initial Growth of Ag Layers on Mo(l 10) Studied by MEED // Phys.Low-Dim.Struct. 1996. -V. 7/8. - P. 103-114

145. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Фараджев Н.С. Кикучи-картины как средство визуализации строения поверхностных слоев твердого тела // Всероссийский симпозиум по эмиссионной электронике, Рязань, 17-19 сентября 1996 г., - Материалы симп., с.57.

146. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Фараджев Н.С. Визуализация строенияповерхностных слоев на основе фокусировки отраженных электронов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -1997.- №6.- с. 117-121.

147. Пронин И.И., Фараджев Н.С., Гомоюнова М.В. Роль фокусировки электронов в формировании кикучи-картин монокристалла кремния // ФТТ. -1997. Т. 39. - № 4. - С. 752-757

148. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Фараджев Н.С. Атомное строение кластеров серебра на кремнии // ЖТФ. 1997. - Т. 67. - № 12. - С. 62-66.

149. Пронин И.И., Фараджев Н.С., Гомоюнова М.В. Визуализация структурной перестройки пленки серебра на кремнии // Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23. - С. 35-39.

150. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Surface Crystallography by Forward-Focusing of Quasi-Elastically Reflected Electrons: Physical Bases and Applications // Phys.Low-Dim. Struct. 1997. - V. 3/4. - P. 93-112.

151. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Imaging the Atomic Structure of the Near-Surface Region by Quasi-Elastically Back-Scattered Electrons // IX European Workshop on MBE, St John's College, Oxford, 6th-10th April 1997, -Abstracts, P-10.

152. Farajev N.S., Gomoyunova M.V., Pronin I.I. Phase transition in Ag/Si(lll) system imaged in real-space by back-scattered electrons // 4th Nordic Conference on Surface Science, Alesund, Norway, May 29-June 1, 1997,- Book of Extended Abstracts, pp.66-67.

153. Гомоюнова M.B., Пронин И.И., Фараджев H.C. Кристаллическое строение кластеров серебра, сформированных на поверхности Si(100) 2x1 /У Письма в ЖТФ. 1998. - Т. 24. - № 7. - С. 51-56.

154. Пронин И.И., Фараджев Н.С., Гомоюнова М.В. Фокусировка электронов при отражении от монокристалла Si(100) // ФТТ. 1998. - Т. 40. - № 7. - С. 1364-1369.

155. Gomoyunova M.V., Pronin I.I., Faradzhev N.S. Imaging of the atomic structure of near-surface layers by electron focusing // Ioffe Institute Prize Winners' 1997, St.Petersburg, 1998, - P. 1-6

156. Гомоюнова M.B., Пронин И.И., Фараджев H.C., Валдайцев Д.А. Кикучи-картины как средство отображения атомной структуры кластеров, сформированных на поверхности твердого тела. // Изв. АН, сер.физ. 1998. -Т. 62.-№Ю.-С. 1996-2001.

157. Gomoyunova M.V., Pronin I.I., Faradzhev N.S., and Valdaitsev D.A. Recent Developments in Surface Crystallography by Forward Focusing of Backscattered Electrons//Phys. Low-Dim. Struct.-1998.-V. 11/12. P. 125-143.

158. Гомоюнова M.B., Пронин И.И., Фараджев H.C. Фокусировка электронов, отраженных от кристалла с потерями энергии. // ЖТФ. 1998. - Т. 68. - № 6.1. С. 128-133.

159. Фараджев Н.С., Гомоюнова М.В., Пронин И.И. Дифракция некогерентно рассеянных электронов с энергией 1-2 кэВ // Поверхность. 1998. - № 8. - С. 56-59.

160. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Фараджев Н.С. Структурный анализ кластеров серебра на поверхности Si(100) // XXVIII Международная конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Москва 25-27 мая 1998 г., - Тезисы докладов, с.73.

161. Программное обеспечение написано на языке программирования Quick С и представляет собой приложение, работающее в среде MS-DOS. Исходный текст программы разбит по функциональным группам на 11 файлов, общее число строк в которых равно 1540:

162. KIKUCHI.MAK шак-файл (или файл проекта приложения)

163. Ввиду большого объема исходного текста программы здесь приводятся листинги лишь двух основных модулей kikuchi.h и kikuchi.c.extern void SaveData( KIKUCHI* );

164. KIKUCHI.H extern void LoadData( KIKUCHI* ) ;ver.1.5 extern int ErrorsOccurs ( KIKUCHI* ) ;

165. Де-инициализация программы --- */