Изучение поверхностных электронных состояний в полупроводниках посредством холодной эмиссии в сканирующих туннельных микроскопах

А.М. Мандель; А.И. Лоскутов; В.Б. Ошурко; Г.И. Соломахо; Ю.А. Федотова

Изучение поверхностных электронных состояний в полупроводниках посредством холодной эмиссии в сканирующих туннельных микроскопах

А.М. Мандель¹, А.И. Лоскутов², В.Б. Ошурко³, Г.И. Соломахо⁴, Ю.А. Федотова⁵

научная статья Страницы: 23-27

^1,4 к.ф.-м.н., профессор, кафедра физики, МГТУ «Станкин»
² к.х.н., доцент, кафедра физики, МГТУ «Станкин»
³ д.ф.-м.н., зав. кафедрой физики, МГТУ «Станкин»
⁵ студент 5 курса, МГТУ Гражданской авиации

Ключевые слова: поверхностные электронные состояния вероятность туннелирования туннельный ток вольт-ам-перная характеристика туннельного тока

Аннотация

Рассчитана вероятность автоэлектронной эмиссии и вид вольт-амперной характеристики туннельного тока с поверхности полупроводника при малых напряжениях в режиме сканирующего туннельного микроскопа. Показано, что предэкспоненциальный фактор вероятности туннелирования зависит от числа степеней свободы поверхностных электронных состояний, через которые проходит туннельный ток. Он и определяет в основном поведение вольт-амперной характе¬ристики при напряжениях, малых по сравнению с потенциалом выхода, причем независимо от механизма электронной эмиссии. Предложен способ контроля качества поверхности полупроводников на основе анализа такого рода данных.

Для цитирования

Мандель А.М., Лоскутов А.И., Ошурко В.Б., Соломахо Г.И., Федотова Ю.А. Изучение поверхностных электронных состояний в полупроводниках посредством холодной эмиссии в сканирующих туннельных микроскопах // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 11. С. 23–27.

Список источников

Simmons J.G. // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. P. 283. 1793.
Bardeen J. // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 6. P. 57.
Tersoff J., Hamann D. // Phys. Rev. B. 1985. V. 31. P. 805.
Bohme T., Simpson C.D., Mullen K., Rabe J.P. // Chem. Eur. J. 2007. V. 13. P. 7349.
www.ntmdt.ru/spm-basics/view/stm
Киселев В.Ф., Козлов С.Н., Зотеев А.В. Основы физики поверхности твёрдого тела. М.: МГУ. 1999. С. 77-82.
Ахияров В.В. // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. № 5. С. 3.
Горячев В.А. // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. Т. 3. С. 17.
SeegerK. SemiconductorPhysics. Ed. bySpringer-Verlag. N.Y.: Wien. 1973 (Зеегер К. Физика полупроводников. М.: Мир. 1977. С. 540-545).
ЛатышевА.В., АсеевА.Л. // УФН. 1998. Т. 168. C. 1117.
Grigor-ev S.N., Lanovoi O.V., Mandel A.M., et al. // J. Friction and Wear. 2013. V. 34. P. 238.
Демков Ю.Н., Друкарев Г.Ф. // ЖЭТФ. 1964. T. 47. C. 918.
Демков Ю.Н., Островский В.Н. Метод потенциала нулевого радиуса в атомной физике. Ленинград: ЛГУ. 1975.
Бязь А.И., Зельдович Я.Б., Переломов А.М. Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике. M.: Наука. 1966. С.18-29, 162-188.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. M.: Наука. 1974. С. 626-639.
ManakovN.L., FrolovM.V., StaraceA.F., etal. // J. Phys. B. 2000. V. 33. P. R141.
Родионов В.Н., Мандель А.М. // Вестн. МГУ. Сер. 3: Физика. Астрономия. 2001. T. 3. C. 25.
Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // Письма в ЖЭТФ. 2002. T. 75.C. 435.
Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ДАН. 2002. T. 386. C. 753.
Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ТМФ. 2005.T. 145. № 2. C. 198.
Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ТМФ. 2010.T. 164. № 1. C. 157.
Григорьев С.Н., Мандель А.М., Ошурко В.Б. и др. // Письма в ЖТФ. 2011. T. 37. C. 74.
Fowler R., Nordheim L. // Proc. Roy. Soc. A. 1928. V. 119. P. 173; Blakemore J.S. Solid State Physics. CambridgeUniv. Press. 1985 (Дж. Блейкмор. Физика твёрдого тела. M.: Мир. 1988. С. 236-238).
Федорюк М.В. Асимптотика. Интегралы и ряды. M.: Наука. 1987. С. 57-66.
Новиков Ю.Н. // ФТТ. 2005. T. 47. C. 2142.

[1] Simmons J.G. // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. P. 283. 1793.

[2] Bardeen J. // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 6. P. 57.

[3] Tersoff J., Hamann D. // Phys. Rev. B. 1985. V. 31. P. 805.

[4] Bohme T., Simpson C.D., Mullen K., Rabe J.P. // Chem. Eur. J. 2007. V. 13. P. 7349.

[5] www.ntmdt.ru/spm-basics/view/stm

[6] Киселев В.Ф., Козлов С.Н., Зотеев А.В. Основы физики поверхности твёрдого тела. М.: МГУ. 1999. С. 77-82.

[7] Ахияров В.В. // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. № 5. С. 3.

[8] Горячев В.А. // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. Т. 3. С. 17.

[9] SeegerK. SemiconductorPhysics. Ed. bySpringer-Verlag. N.Y.: Wien. 1973 (Зеегер К. Физика полупроводников. М.: Мир. 1977. С. 540-545).

[10] ЛатышевА.В., АсеевА.Л. // УФН. 1998. Т. 168. C. 1117.

[11] Grigor-ev S.N., Lanovoi O.V., Mandel A.M., et al. // J. Friction and Wear. 2013. V. 34. P. 238.

[12] Демков Ю.Н., Друкарев Г.Ф. // ЖЭТФ. 1964. T. 47. C. 918.

[13] Демков Ю.Н., Островский В.Н. Метод потенциала нулевого радиуса в атомной физике. Ленинград: ЛГУ. 1975.

[14] Бязь А.И., Зельдович Я.Б., Переломов А.М. Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике. M.: Наука. 1966. С.18-29, 162-188.

[15] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. M.: Наука. 1974. С. 626-639.

[16] ManakovN.L., FrolovM.V., StaraceA.F., etal. // J. Phys. B. 2000. V. 33. P. R141.

[17] Родионов В.Н., Мандель А.М. // Вестн. МГУ. Сер. 3: Физика. Астрономия. 2001. T. 3. C. 25.

[18] Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // Письма в ЖЭТФ. 2002. T. 75.C. 435.

[19] Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ДАН. 2002. T. 386. C. 753.

[20] Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ТМФ. 2005.T. 145. № 2. C. 198.

[21] Родионов В.Н., Кравцова Г.А., Мандель А.М. // ТМФ. 2010.T. 164. № 1. C. 157.

[22] Григорьев С.Н., Мандель А.М., Ошурко В.Б. и др. // Письма в ЖТФ. 2011. T. 37. C. 74.

[23] Fowler R., Nordheim L. // Proc. Roy. Soc. A. 1928. V. 119. P. 173; Blakemore J.S. Solid State Physics. CambridgeUniv. Press. 1985 (Дж. Блейкмор. Физика твёрдого тела. M.: Мир. 1988. С. 236-238).

[24] Федорюк М.В. Асимптотика. Интегралы и ряды. M.: Наука. 1987. С. 57-66.

[25] Новиков Ю.Н. // ФТТ. 2005. T. 47. C. 2142.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи