Основы физики поверхности твердого тела - Киселев В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
указываем в скобках.
4
Предисловие
Мы выражаем глубокую признательность рецензентам настоящей книги
профессорам А.В.Ракову (Институт общей физики АН РФ) и С.Ф.Тимашеву
(Физико-химический институт им. Л.Я.Карпова). За ценные замечания мы
сердечно благодарим профессоров кафедры П.К.Кашкарова и Г.С.Плотникова,
всех коллег за крайне продуктивные дискуссии по обсуждаемым вопросам и
конструктивные советы, а также Г. Б.Демидовича и О.В. Никитину за помощь
в подготовке рукописи.
Авторы признательны коллегам ведущих научных центров, связанных с
проблемами поверхности (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Киев) за
многолетние и крайне полезные дискуссии.
Авторы благодарят международный фонд фундаментальных исследований Дж.
Сороса и фонд "Российские Университеты" за финансовую поддержку.
B. Ф. Киселев
C. Н. Козлов
А.В.Зотеев
Список сокращений
5
Список принятых основных сокращений
АСН - атомно-силовой наноскоп
АПЭС - адсорбционные поверхностные электронные состояния
БС - быстрые состояния
ГВГ - генерация второй гармоники
ДАМП - дифракция атомных и молекулярных пучков
ДАС - донорно-акцепторная связь
ДБЭ - дифракция быстрых электронов
ДМЭ - дифракция медленных электронов
ИК - инфракрасный (диапазон)
КРП - контактная разность потенциалов ЛД - ловушки диэлектрика
ЛКАО - линейная комбинация атомных орбиталей ЛПС - локальная плотность
состояний
МНГ1ВО - многократно нарушенное полное внутреннее отражение
МСВИ - масс-спектроскопия вторичных ионов
МСГ - медленные состояния границы раздела
ОПЗ - область пространственного заряда
ПД- центры - протонодонорные центры
ПИМ - полевой ионный микроскоп
ПЭС - поверхностные электронные состояния
ПЭМ - просвечивающий электронный микроскоп
POP - резерфордовское обратное рассеяние
PC - рекомбинационные состояния
РСГ'У - релаксационная спектроскопия глубоких уровней
РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
РЭМ - растровый электронный микроскоп
СВЧ - сверхвысокая частота
СТМ - сканирующий туннельный микроскоп
СТС - сверхтонкая структура
СЭПЭ - спектроскопия энергетических потерь электронов ТД - термодесорбция
УФС - ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия УФС УР -
ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением ЭА-
центры - электроноакцепторные центры ЭД-центры - электронодонорные центры
ЭОС - электронная оже-спектроскопия ЭПР - электронный парамагнитный
резонанс ЭФС - электрон-фотонная спектроскопия ЯМР - ядерный магнитный
резонанс
Предисло
Введение
1
Введение
1. Краткие исторические сведения
Первое серьезное соприкосновение физиков с проблемой поверхности твердого
тела произошло в XIX веке. Отметим два открытия, связанные с именем
великого М. Фарадея: 1) в 1833 г. он показал, что в присутствии губчатой
платины реакция водорода и кислорода с образованием воды протекает при
аномально низкой температуре, т.е. впервые установил каталитическое
действие поверхности-, 2) обнаружив в 1860 г. крайне низкий коэффициент
трения на поверхности льда, он объяснил это существованием квазижидкой
пленки воды на поверхности льда при температуре ниже точки плавления. Уже
в этих работах было отмечено влияние поверхности как на химические, так и
на физические явления. Как мы увидим ниже, в исследовании межфазных
явлений не может быть двух независимых аспектов - химического и
физического. Только совместные усилия физиков и химиков позволяют глубоко
понять механизм сложных процессов, разыгрывающихся на границах различных
фаз.
Другой яркой фигурой в науке второй половины XIX века был И. Лэнгмюр. Его
фундаментальные исследования поведения разреженных газов в присутствии
горячих металлических поверхностей и первые надежные измерения работы
выхода электронов создали основу таких разделов науки о поверхности, как
термоионная эмиссия, хемосорбция и гетерогенный катшгиз. В начале XX в.
вместе со своей сотрудницей К. Блоджетт он провел блестящие исследования
ориентированных пленок органических молекул на поверхности и открыл науке
новый необычный мир явлений в двумерных системах. В 1932 г. эти работы
были удостоены Нобелевской премии. Пленки Лэнгмю-ра- Блоджетт через 80
лет начинают с успехом использоваться в микро- и оптоэлектронике.
Теоретические основы описания гетерофазных систем и межфазных границ были
заложены в классических термодинамических исследованиях Дж.У. Гиббса
(1877 г.). На базе этих работ успешно начала развиваться термодинамика
поверхностных явлений.
Уже в конце прошлого века было известно, что межфазные границы оказывают
сильное влияние на электрические свойства тонких пленок и нитей (Дж.
Томсон), а также на параметры контакта полупроводник-металл (нобелевский
лауреат К. Браун). Интерес к электронным процессам на межфазных границах
резко возрос после открытия транзисторного эффекта (Дж. Бардин, В.
Браттайн, В. Шокли, 1948-1949 гг.). С этого времени зародилось новое
самостоятельное направление науки о поверхности - электроника
поверхности, которая начала бурно развиваться в связи с возникновением
