Studium adsorpce atomů kovů na povrchu Si(111) 7x7 pomocí STM

Abstract

Cílem práce je studium přeskoků jednoho atomu stříbra mezi adsorpčními pozicemi uvnitř půlcely povrchu Si(111) rekonstrukce 7×7. Z jejich studia je možné určit aktivační energie a frekvenční prefaktory pro přeskoky mezi jednotlivými pozicemi. V rámci přípravy experimentu bylo nutné upravit nízkoteplotní STM (Scanning Tunelling Microscope). Upraven byl zejména systém chlazení vzorku a inerciální motor sloužící pro hrubé přiblížení vzorku ke hrotu. Dále byly zlepšeny vakuové vlastnosti aparatury. Bylo dosaženo výrazného pokroku v metodice přípravy leptaných wolframových hrotůpro STM a dalšího zacházení s nimi. Pozornost byla věnována především vlivu autoemise na hrot. V komoře nízkoteplotního STM se nepodařilo vytvořit rekonstrukci 7×7 - povrch potřebný pro studium adsorpčních pozic. Důvodem je pravděpodobně nedostatečné odplynění vzorku. Tato práce obsahuje podrobný teoretický rozbor problému určování aktivačních energií a frekvenčních prefaktorů. Jsou zde popsány výsledky testu metody studia přeskoků atomů pomocí šumu tunelového proudu.

The work is focused on studying of a single silver adatom hopping inside a half unit cell of Si(111)-7×7 reconstruction. It is possible to estimate activation energies and frequency prefactors for hops between particular adsorption sites. It was necessary to make fundamental modifications on a low temperature STM as a part of the work. The modificaations have been made on top of a sample cooling system and on inertial motor for coarse approach of the sample to a tip. The vacuum properties of the STM chamber have been improved. A considerable progress in technology of electrochemically etched tungsten tip preparation has been achieved. Further treatement of the tips has been studied with accent on field emission effect on the tip apex. The 7×7 reconstruction could not be prepared inside the vacuum chamber. Reason is probably a poor degassing of the sample. Further planned experiments could not be performed so far. This thesis contains detailed theoretical analysis of the studying of adsorption sites. The tests of time dependent tunelling spectroscopy method are described in results.