Хімія, фізика та технологія поверхні, 2014, 5 (3), 245-255.

Особливості кристалографії поверхонь сколювання (100) шаруватих напівпровідникових кристалів In4Se3



P. V. Galiy

Анотація


Наведено результати структурних досліджень шарувато-ланцюжкових напівпровідникових кристалів In4Se3методом Х-променевої дифрактометрії та їх поверхонь сколювання (100) методом дифракції повільних електронів (ДПЕ). Показано, що поверхні сколювання (100) In4Se3 є структурно стабільними і не зазнають атомної реконструкції у широкому температурному діапазоні 77–295 K. Проведена оцінка сталих двовимірної ґратки, що знаходяться у площині поверхонь сколювання (100) шаруватих орторомбічних кристалів In4Se3,, за дифракційними картинами. Одержані результати розрахунків сталих поверхневих ґраток b = 11.475 Å та c = 3.734 Å співпадають, у межах похибок, з їх значеннями, одержаними методом X-дифрактометрії (b = 12.308(1) Å та c = 4.0810(5) Å), що вказує на адекватність використаної моделі для розрахунку сталих ґраток поверхонь сколювання (100) In4Se3 за результатами ДПЕ. Цим самим показано, що окрім того, що поверхні сколювання (100) In4Se3 є структурно стабільними щодо симетрії поверхневої ґратки, вони не зазнають температурної атомної реконструкції, і сталі поверхневої ґратки залишаються слабкозмінними у широкому температурному діапазоні 77–295 K у межах температурного видовження.

Ключові слова


шарувато-ланцюжкові напівпровідникові кристали; поверхня сколювання (100) In4Se3; структурні дослідження

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Galiy P.V., Nenchuk T.M., Ciszewski A. et al. Indium induced nanostructures on In4Se3(100) surface studied by scanning tunnelling microscopy. Functional Materials. - 2013. - V. 20, N 1. – P. 37–43.

2. Галій П.В., Ненчук Т.М., Ціжевський А. та ін. Наноструктурні дослідження поверхонь (100) кристалів In4Se3, інтеркальованих сріблом // Металлофизика и новейшие технологии. - 2013. - Т. 35, № 8. – C. 1031–1043.

3. Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин А.А. и др. Введение в физику поверхности. - Москва: Наука, 2005. – 499 c.

4. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. - Москва: Мир, 1989. – 568 c.

5. Wedler H., Heinz K. Information on surface structure by low energy electron diffraction. Vakuum in Forschung und Praxis. - 1995. – N 5. – P. 107–114.

6. Schwarz U., Hillebrecht H., Deiseroth H. et al. In4Te3 und In4Se3: Neubestimmung der Kristallstrukturen, druckabha-giges Verhalten und eine Bemerkung zur Nichtexistenz von In4S3. Zeitschrift fur Kristallographie. - 1995. - V. 210, N 5. – P. 342–347.

7. Galiy P.V., Musyanovych A.V., Fiyala Ya.M. The interface microscopy and spectroscopy on the cleavage surfaces of the In4Se3 pure and copper intercalated layered crystals. Physica E: Low-dimensional Systems and Nano-structures. - 2006. - V. 35, N 2. - P. 88–92.

8. Galiy P.V., Nenchuk T.M., Losovyj Ya.B. et al. Structural and energy changes at the cleavage surfaces of In4Se3 layered crystals under interface formation. Functional Materials. - 2008. - V. 15, N 1. - P. 68–73.

9 .Galiy P.V., Nenchuk T.M., Dveriy O.R. et al. Atomic force microscopy study of the cleavage surfaces of In4Se3 layered semiconductor crystal. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. - 2009. - V. 41, N 3. - P. 465–469.

10. Jaegermann W., Klein A., Pettenkofer C. Scanning Tunneling Spectroscopy of Layered Cuprates and Transition Metal Chalcogenides // Electron Spectroscopy Applied to Low-Dimentional Materials (Physics and Chemistry of Materials with Low-Dimen. Structures): [Ed. by H. Hughes, H. Starnberg]. - Dordrext/ Boston/London: Kluwer Academic Publisher. - 2000. - V. 24. - P. 317–402.

11. Галій П.В., Ненчук Т.М., Мельник О.Я. та ін. Кількісна Oже-електронна спектроско-пія формування інтерфейсних шарів вуглецю на поверхнях вакуумних сколів кристалів шаруватих напівпровідників In4Se3. Укр. фіз. журн. - 2003. - Т. 48, № 3. - C. 256–268.

12. Henson T.D., Sarid D., Bell L.S. STM of layered-structure semiconductors. J. Microsc. - 1988. - V. 152, N 2. - P. 467–472.

13. Nicholls J.M., Debever J.M. Conduction band structure of the III-VI Layer Compound GaSe Studied with Inverse photoemission. Surface Science. - 1987. - V. 189/190. - P. 919–926.

14. Brandt J.J. Geometric and electronic structure of misfit layered compounds and epitaxial thin films of PbS on transition metal dichalcogenides: Dissert. zur Erlangung des Dokt. der Mathem.-Nat. - Kiel, 2003. - 103 p.

15. Нестеренко Б.А., Ляпин В.Г. Фазовые переходы на свободных гранях и межфазовых границах в полупроводниках. - Киев: Наукова думка, 1990. - 152 с.

16. Ming Li., Thiry P., Degiovanni A. Role of multiple dipole scattering in high-resolution electron energy loss spectroscopy. Phys. Rev. B. - 1994. - V. 49, N 17. - P. 11613–11615.

17. Bo Ying Han, Hevesi K., Li-Ming Yu. Heteroepitaxial growth of C70 films on MoS2 (0001) and their characterization by low energy electron diffraction and photoelectron spectroscopy. J. Vac. Sci. Technol. A. Vac. Surf. Films. - 1994. - V. 13, N 3. - P. 1036–1039.

18. Balitskii O.A., Jaeckel B., Jaegermann W. Sarface properties of GaTe single crystals. Physics Letters A. - 2008. - V. 372, N 3. - P. 3303–3306.

19. Galiy P.V., Losovyj Ya.B., Nenchuk T.M. et al. Structural studies of (100) cleavage surfaces of In4Se3 layered crystals using low energy electron diffraction // 6th Intern. Workshop on Surface Physics. Functional Materials. Prog. and Abst. 1-6 September 2013. (Univ. of Wroclaw, Niemcza, Poland, 2013). – P. 51.

20. Losovyj Ya.B., Klinke M., Galiy P. et al. The electronic structure of surface chains in the layered semiconductor In4Se3(100) . Applied Physics Letters. - 2008. - V. 92, N 12. - P. 122107-1-122107-3.

21. Losovyj Ya.B., Makinistian L., GaliyP.V. et al. The anisotropic band structure of layered In4Se3(001). Journal of Applied Physics. - 2008. - V. 104, N 8. - P. 083713-1-083713-7.

22. Ман Л.И., Имамов Р.М., Семилетов С.А. Типы кристаллических структур халькоге-нидов Ga, In и Tl. Кристаллография. - 1976. - Т. 21, № 3. - С. 628–639.

23. Стахира И.М., Ксьондзык П.Г. Нарушение трансляционной симметрии слоистых кристаллов . Укр. фіз. журн. - 1981. - Т. 26, № 5. - С. 762–769.

24. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. - Москва: Высшая школа., 1973. - 655 c.

25. Shen Erica T., Nancy Yu., Kenneth T. Park, Low-energy electron diffraction and ultraviolet photoemission spectroscopy study of (1´1) TiO2 (110). CASPER Summers – Research Experience for Undergraduates (REU) Program, 2009 REU Final Projects. Baylor University, Waco, USA. – 2009. – 7 p.




Copyright (©) 2014 P. V. Galiy