鈷和銀原子於不同的銀/矽(111)表面上成長行為研究

Abstract

鈷在128K左右即會和矽發生電子轉換，為了研究鈷原子團的行為，在鈷與矽之間鍍上銀的緩衝層；由之前研究知道銀和矽基底形成√3×√3重構後會形成上下層的現象，因此在100K下蒸鍍4ML銀原子於矽7×7基底，升到室溫形成平坦的基底後，再加鍍鈷原子團，並與室溫下蒸鍍鈷在Ag/Si(111)-√3×√3上比較。發現隨溫度提升，鈷島聚在邊緣的個數及面積皆有增加的趨勢。而且，銀島在Ag/Si(111)-√3×√3上的聚集擴散現象顯示不同原子蒸鍍在Ag/Si(111)-√3×√3上有相似的成長趨勢。 在100K下蒸鍍6ML銀於矽上，製備大範圍的Ag/Si(111)基底，再蒸鍍上0.2ML鈷原子，隨著溫度由室溫升至300℃鈷島的堆積排列無規律的趨勢，待溫度升至350℃Ag產生√3×√3重構後，鈷島在其上的行為和在「室溫下蒸鍍鈷於Ag/Si(111)-√3×√3基底」十分相似，皆喜歡往邊緣堆積並長成三維島嶼。由此可知在低溫下製備的平坦Ag/Si(111)基底，且在其尚未形成√3×√3重構前，可使Co島有類似量子點陣的排列方式。我們亦可了解無論是低溫下製備的Ag/Si(111)基底或是Ag/Si(111)-√3×√3重構，皆可有效阻止鈷與矽產生合金。