Ce诱导Si(111)表面重构和相变机制的研究

作者：王畅; 王学森; 肖文德^*

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(04): 256-259.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202112020

• 铈
• Si(111)-7×7
• 扫描隧道显微镜
• 表面重构

利用扫描隧道显微镜，研究了在Si(111)表面沉积Ce原子后在不同温度下退火得到的多种重构。在Ce覆盖度为1/3 ML和样品退火温度500℃下，得到■-R30°结构。提高样品退火温度至850℃，得到2×3重构。随着样品退火温度升至950℃，样品表面出现2×3、17×6、11×6和5×2等多种重构共存。进一步提高样品退火温度至1150℃，得到单一的5×2相。根据电子计数规则理论，提出了由蜂窝链和Seiwatz链构成的2×3、5×2和（2n+1）×6中间相的结构模型。其中，5×2重构中蜂窝链的Si原子占比最大，Ce原子覆盖度最低，结构最稳定。不同相的转变是由于Seiwatz链和蜂窝链的形成导致了体系能量的降低。本文研究对理解稀土金属诱导Si(111)表面重构的物理机制和转变过程具有重要意义。

• 单位
  物理学院; 北京理工大学