WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

(в пределах выбранной микрообласти) осуществлялось посредством последовательных шагов, на каждом из которых (при фиксированном положении зонда) производилось измерение зависимости тока эмиссии куумного зазора являлись неизвестными параметрами Ie от напряжения Ve. Отметим, что при измерениях эксперимента. В связи с этим для интерпретации эксВАХ знак потенциала зонда мог устанавливаться периментальных данных, полученных для Ie(Ve), необлибо положительным, либо отрицательным. Потенциал ходимо выяснить, в какой мере правомерно приблиисследуемой поверхности (с учетом конструктивных жение одномерности потенциального барьера — одно особенностей СТМ установки LS SPM) всегда имел из основных приближений феноменологической модели нулевое значение. Таким образом, при положительном механизма полевой эмиссии [11], известной как теория значении потенциала зонда эмиттером электронов Фаулера–Нордгейма (Ф–Н). Согласно теории Ф–Н, для является участок исследуемой поверхности. И наоборот, одномерного потенциального барьера (с учетом „сил при отрицательном значении потециала Ve эмиттер изображения“) зависимость Ie(Ve) в координатах (Ie, Ve) электронов — зонд СТМ. Результаты измерений ВАХ является экспоненциальной функцией, а в координатах представлены на рис. 3, 4. (Ve-1, ln(Ie/Ve2)) — линейной функцией. Отметим, что В условиях проведенного эксперимента единствен- теория Ф–Н получила подтверждение в многочисленных но возможным механизмом эмиссии электронов с по- экспериментах для металлических острийных эмиттеров верхности Ge / Si-наноструктур, очевидно, является тун- при изменении тока эмиссии в пределах более шести нелирование электронов через потенциальный барьер порядков [11]. Для полупроводниковых эмиттеров сона границе раздела исследуемый участок поверхности– гласие теории Ф–Н и эксперимента наблюдается на вершина зонда. Однако размерность и форма потен- так называемом начальном участке ВАХ при изменении циального барьера, а также абсолютное значение ва- тока эмиссии в пределах двух-трех порядков [12].

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып. 62 Г.Э. Цырлин, А.А. Тонких, В.Э. Птицын, В.Г. Дубровский, С.А. Масалов, В.П. Евтихиев...

Из рис. 3, 4 следует, что в соответствующих коорди- упорядочение формы островков (на поверхности Si принатах экспериментальные кривые удается удовлетвори- сутствуют лишь пирамидальные островки с квадратным тельно аппроксимировать либо экспонентой, либо пря- основанием, отсутствует мультифасетирование граней) мой линией. Это обстоятельство позволяет использовать и значительное увеличение поверхностной плотности.

уравнение Ф-Н В отдельных случаях наблюдается упорядочение островков по кристаллографическим направлениям 010, фор1.537 · 10-62Ve2 6.83 · 1073/мирующее двумерную решетку на поверхности Ge смаIe/Se exp - (y), t2(y) Ve чивающего слоя. Предложенные методы формирования (2) массива островков одинаковой формы могут служить где Se — площадь эмитирующей поверхности (в cm2), основой при создании приборов на базе кремния. Так, — работа выхода (в eV), — геометриче- предлагаемые наноструктуры могут быть использованы ский фактор или фактор поля (в cm-1); Ve (в V), для создания источников электронов со сверхвысокой t(y) и (y) — табулированные функции аргумента приведенной яркостью (до 106 A/(cm2 · sr · V)). Отy = 3.79 · 10-41/2Ve1/2-1, необходимые для интерпре- метим также, что приведенная оптимизация ростовых тации полученных данных и, в частности, для оценки параметров позволила создать светоизлучающий диод на плотности тока эмиссии, а также приведенной яркости основе многослойных структур с Ge / Si-КТ, работающий (B) эмиттера электронов. Уравнение (2) и данные, при комнатной температуре [15].

приведенные на рис. 4, позволяют сделать следующие оценки для процесса эмиссии с поверхности единичного Список литературы островка Ge:

[1] Н.В. Востоков, З.Ф. Красильник, Д.Н. Лобанов, А.В. Нови1.537 · 10-62Se ln = -15.3, ков, М.В. Шалеев, А.Н. Яблонский. ФТТ 46, 63 (2004).

t2(y) [2] N.D. Zakharov, V.G. Talalaev, P. Werner, A.A. Tonkikh, G.E. Cirlin. Appl. Phys. Lett. 83, 3084 (2003).

6.83 · 1073/[3] V.N Tondare, B.I. Birajdar, N. Pradeep, D.S. Joag, A. Lobo, (y) 22.

= S.K. Kulkarni. Appl. Phys. Lett. 77, 2394 (2000).

[4] О.П. Пчеляков, Ю.Б. Болховитянов, А.В. Двуреченский, Полагая Ge 4.8eV [13], t(y) =t(0.5) 1.044, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, А.И. Якимов, Б. Фойхтлен(y) (0.5) 0.7 и учитывая полученные выше чисдер. ФТП 34, 1281 (2000).

ленные оценки, находим, что при варьировании Ve от [5] Г.Э. Цырлин, Н.П. Корнеева, В.Н. Демидов, Н.К. Поляков, V0 до Vm плотность тока полевой эмиссии и приведенная В.Н. Петров, Н.Н. Леденцов. ФТП 31, 1230 (1997).

яркость Ge-эмиттера изменяются в следующих пределах:

[6] I. Berbezier, A. Ronda, A. Portavoce, N. Motta. Appl. Phys.

Lett. 83, 4833 (2003).

104 Ie/Se 2.5 · 105 A/cm2, [7] А.А. Тонких, Г.Э. Цырлин, В.Г. Дубровский, В.М. Устинов, P. Werner. ФТП, 38, 1239 (2004).

3 · 104 B 5 · 105 A/(cm2 · sr · V).

[8] V.G. Dubrovskii, G.E. Cirlin, V.M. Ustinov. Phys. Rev. B 68, Приведенные оценки численных значений для плот075 409 (2003).

ности тока полевой эмиссии хорошо согласуются с [9] C.S. Peng, Q. Huang, W.Q. Cheng, J.M. Zhou, Y.H. Zhang, результатами исследований явления полевой эмиссии T.T. Sheng, C.H. Tung. Appl. Phys. Lett. 72, 2541 (1998).

с поверхности острийных полупроводниковых эмитте- [10] D. Temple. Mater. Sci. Eng. R24, 183 (1999).

[11] А. Модинос. Авто-, термо- и вторично-электронная эмисров (в том числе Ge-эмиттеров) [12]. Что касаетсионная спектроскопия. Наука, М. (1990). 320 с.

ся оценок приведенной яркости, то они значитель[12] Р. Фишер, Х. Нойман. Автоэлектронная эмиссия полупроно превышают максимальные значения этой величины водников. Наука, М. (1971). 215 с.

( 104 A/(cm2 · sr · V) [14]), достигнутые в настоящее [13] В.С. Фоменко. Эмиссионные свойства материалов, Наук.

время для так называемых Шоттки-катодов, которые думка, Киев (1981). 184 с.

широко используются в сканирующих электронных ми[14] M.J. Fransen, M.H.F. Overwijk, P. Kruit. Appl. Surf. Sci. 146, кроскопах и установках электронной литографии. По357 (1999).

лученный результат объясняется тем, что в условиях [15] V.G. Talalaev, G.E. Cirlin, A.A. Tonkikh, N.D. Zakharov, проведенных экспериментов -фактор оказывается сущеP. Werner. Phys. Stat. Sol. (a) 198, R 4 (2003).

ственно больше (примерно на два порядка величины), чем -фактор для Шоттки-катодов, используемых в данных приборах.

4. Заключение Система островков Ge(Sb) на поверхности Si представляет собой новую фазу гетероэпитаксиальной системы Ge / Si, важными свойствами которой являются Физика твердого тела, 2005, том 47, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.