• 제목/요약/키워드: adatom

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A theoretical approach to the preferred orientation formation of MgO protection layer using adatom diffusion

  • Yu, Hak-Ki;Lee, Jong-Lam
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.713-715
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    • 2009
  • Preferred orientation of MgO protection layer is controlled via adjusting diffusion of adatom between (111) plane with highest neighbor atoms and (200) plane with lowest neighbor atoms. The diffusion of adatom could be modulated by the factors such as substrate temperature, deposition rate, and extra energy applied on adatom like ion beam energy.

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Structures of Butylthiolate Self-Assembled Monolayers on Au(111) with Gold Adatoms

  • Ryu, Seol;Kang, Jee-Won;Han, Young-Kyu;Lee, Yoon-Sup
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권10호
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    • pp.3614-3617
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    • 2011
  • A density functional theory method with the local basis set was employed to perform slab calculations to study thiolate-induced surface reconstruction structures of butylthiolates (ButS) with c($4{\times}2$) superlattice of the Au(111) surface. The slab calculations indicate that the most stable adsorption structure is the ButS-Au (adatom)-SBut complex form, which is in good agreement with the reported experiments and theoretical results for thiolates with shorter alkyl chains. The cis form of ButS-Au (adatom)-SBut motifs is preferred by 0.11 eV with respect to the trans form, and by 0.15 eV over the mixed cis-trans configurations due to the steric hindrance between adjacent butyl groups. It appears that the motif of Au adatom on the Au(111) surface is favored even for butylthiolate.

Theoretical Studies of Surface Diffusion : Multidimensional TST and Effect of Surface Vibrations

  • 곽기정;신석민;이상엽;신국조
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권2호
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    • pp.192-198
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    • 1996
  • We present a theoretical formulation of diffusion process on solid surface based on multidimensional transition state theory (TST). Surface diffusion of single adatom results from hopping processes on corrugated potential surface and is affected by surface vibrations of surface atoms. The rate of rare events such as hopping between lattice sites can be calculated by transition state theory. In order to include the interactions of the adatom with surface vibrations, it is assumed that the coordinates of adatom are coupled to the bath of harmonic oscillators whose frequencies are those of surface phonon modes. When nearest neighbor surface atoms are considered, we can construct Hamiltonians which contain terms for interactions of adatom with surface vibrations for the well minimum and the saddle point configurations, respectively. The escape rate constants, thus the surface diffusion parameters, are obtained by normal mode analysis of the force constant matrix based on the Hamiltonian. The analysis is applied to the diffusion coefficients of W, Ir, Pt and Ta atoms on the bcc(110) plane of W in the zero-coverage limit. The results of the calculations are encouraging considering the limitations of the model considered in the study.

주사터널링현미경(STM) 기법으로 확인된 $Si(5\;5\;12)-2\times1$ 호모에피텍시 성장 방법 (Homoepitaxial Growth Mode of $Si(5\;5\;12)-2\times1$ Confirmed by Scanning Tunneling Microscope (STH))

  • 김희동;조유미;서재명
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • 초고진공 아래에서 주사터널링현미경을 이용해서 $495^{\circ}C$의 Si(5 5 12) 기판에 호모에피텍시를 시도하여 층상성장의 미세한 과정을 연구하였다 최초에는 Si Dimer가 기본블록이 되어 Si(5 5 12) 단위세포 내 (337)과 (225) 부분의 Si Dimer/Adatom 자리에 우선적으로 흡착하여 Si(5 5 12) 단위세포는 Si addimer로 채워진 $3\times(337)$ 세부 부분과 $1\times(113)$ 세부 부분으로 변한다. 이 과정 중 Si(5 5 12) 단위세포 내 또 다른 (337)에 있는 Tetramer는 Si Dimer를 흡착할 수 있는 Dimer/Adatom 자리로 변환한다 추가적인 Si 흡착으로 각각의 (337) 부분은 (112)과 (113)으로 나뉘어, 마침내 Si(5 5 12) 단위세포는 $3\times(112)\;와\; 4\times(113)$의 패싯들로 바뀐다. 이 단계에서 벌집사슬형과 Dimer/Adatom의 1차원 구조의 상호 변환이 선택적으로 일어난다. 기판의 단위세포 주기를 가지는 패싯의 높이는 2.34 효까지 성장하며, 끝으로 이 패싯 사이의 골짜기가 채워진다. 마지막 단계가 끝나면 균일하고 평평한 Si(5 5 12) 테라스가 복원된다. 본 연구로부터 Si(5 5 12) 호모에피텍시가 단위세포 당 28 개의 Si 원자가 흡착됨으로써 주기적으로 이루어지고, 기판 단위세포 내에서 패시팅이 균일한 오버레이어 필름 두께를 유도하는 데에 결정적 역할을 한다는 점에서 그 성장 방식이 독특하다고 할 수 있다.

Density Functional Theory Calculations on Ag Adatom in the Bi2Se3 (111) Surface

  • 신은하
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.243-245
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    • 2013
  • Topological insulator (TI) has non-trivial metallic surface states and has provoked many studies of property of this metarial. One of TI, $Bi_2Se_3$ is the promising metarial due to application of quantum devices. We investigate the effect of Ag adatom in the $Bi_2Se_3$ (111) surface. The silver atom prefers to locate within the vdW gap between the QLs rather than on the top surface. The effect of Ag adsorption is the rise of the Fermi level implying that the adsorbed Ag atoms behave like electron donors.

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스트레인을 받고 있는 표면에서의 원자 확산계수 (Surface Diffusion Coefficients of Adatoms on Strained Overlayers)

  • 정경훈;윤종건;김호원;강세종
    • 한국진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.381-386
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    • 2008
  • W(110) 표면에 성장한 Co 박막에서 원자 정역학을 주사터널링 현미경으로 연구했다. 원자섬의 개수 밀도를 측정하여 원자 확산 계수의 비를 알 수 있었다. W(110) 표면, Co가 1 원자층 성장된 표면, Co가 2 원자층 성장된 표면의 원자 확산 계수의 비는 상온에서 1:124:33000인 것으로 측정되었다. Co가 2 원자층 성장된 표면의 확산 계수가 Co 가 1 원자층 성장된 표면의 확산 계수보다 큰 것은 이종성장의 스트레인 효과로 인한 것으로 해석되었다.

First-principles study of the initial-stage oxidation of Si(1110)-(7x7)

  • Lee, Sung-Hoon;Kang, Myung-Ho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.147-147
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    • 2000
  • Chemisorption of oxygen molecules on the Si(111)-(7x7) surface has been studied extensively as a model for the initial-stage oxidation of the surface. The basic step to the surface oxidation is the dissociation of the adsorbed O2 molecules, but the dissociation procedure and the atomic structure of the reaction products still remains as a subject of debates. We present here density-functional theory calculations on the initial-stage oxidation states of the Si adatom site for all possible dissociation configurations that can be generated by multiple O2 reactions. We determine the equilibrium structures and analyze their electronic and vibrational properties in comparison with measured UPS, XPS, and EELS spectra. The O(ad) atom bonded on top of the Si adatom is always less stable than the O(ins) atom inserted into one of the adatom backbonds. Our electronic and vibrational analysis demonstrates further that the O(ad) and O(ins) atoms account well for the metastable and stable features in previous experiments, respectively. Moreover, the calculated decay pathways of the metastable structures and the comparison of the calculated O ls core-level shifts with XPS data provides a convincing argument in unambiguously identifying the experimental metastable and stable structures, thereby making it possible to build a correct atomic-scale picture of the initial-stage oxidation process on this surface.

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Bi의 선택적 흡착으로 유도된 Si(5 5 12) 표면의 재구조변화 (Reconstruction Change of Si(5 5 12) Induced by Selective Bi Adsorption)

  • 조상희;서재명
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.152-161
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    • 2006
  • 일차원의 대칭성을 갖는 형판 위에서 Bi원자가 자발적으로 형성하는 나노 구조체의 원자 구조를 이해하기 위하여, 재구조 된 Si(5 5 12)을 Bi의 탈착 온도에 가까운 온도로 가열한 채 Bi를 흡착시키고 주사 터널링 현미경으로 그 원자 구조를 각 흡착 단계별로 규명하였다. 제일 먼저 Bi는 이 기판에 존재하는 여러 종류의 $[\bar{1}\;1\;0]$에 평행한 row들 중에서 기판과 결합력이 가장 약한 dimer row와 adatom row 만을 선택적으로 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환한다. 이 과정에서 치환된 Bi는 Si과의 크기 차이로 인해 인접한 (337) subsection에 tensile stress를 인가하게 되고, 그 결과 (337) subsection 내의 tetramer row는 갈라져 dimer row와 adatom row로 변형되고, 이들 역시 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환된다. 다음으로 이들 치환된 Bi-dimer row와 Bi-adatom row 위에 각각 Bi-dimer가 흡착하면 서로 마주보며 안정된 Bi-dimer pair를 이루며, 이 pair 역시 row를 이루고 둘째 층을 형성한다. 마지막으로 셋째 층의 Bi는 둘째 층의 마주보는 Bi-dimer pair 위에 흡착한 한 개의 Bi-dime이며 더 이상의 Bi는 쌓이지 않는다. 이와 같이 자발적으로 조립되는 Bi-dimer row의 형성 원인을 종합하면, 재구조 된 Si(5 5 12) 위에서 Bi의 선택적 반응, Bi와 Si의 크기 차이로 인한 표면 stress의 유발, Bi 원자 간의 안정된 결합형태 등을 들 수 있다.

알칼리금속/Si(111)표면에서의 구조변화 및 탈착에너지 조사 (The change of alkali-metals/Si(111) surface structure and Investigation of desorption energy)

  • 곽호원;정승민
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.201-205
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    • 2003
  • The effects of adsorption and desorption of alkali-metals on Si(111) surface were investigated by using AES and RHEED-system. The adsorption system is a fundamental interest because of its unique electronic properties such as measurement of work function change, adatom-core level shift. It was found that the growth node of K on Si(111) surface was layer by layer growth and the saturation coverage was 2.0ML at room temperature. Superstructure changes on Si(111) surface according to the alkali-metal thickness and substrate temperatures were accurately defined. By applying the isothermal desorption method, the desorption energies of Li/Si(111) and K/Si(111) surfaces was measured. On Li/Si(111) and K/Si(111) surfaces, the desorption energies were 3.07 eV, 2.19 eV respectively.

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