Tunelová spektroskopie atomárních struktur na površích křemíku při nízkých teplotách

Vedoucí: Doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc.
Stav práce: volná

Anotace:

Skenovací tunelová mikroskopie (STM) dokáže zobrazovat povrch vodivé pevné látky s atomárním rozlišením. Standardní zobrazení povrchu v modu konstantního proudu je dáno atomárním uspořádáním a současně i rozložením hustot elektronových stavů na povrchu – obsazených i neobsazených. Lokální elektronovou strukturu povrchu – s atomárním rozlišením – je možno získat z měření závislosti proudu tunelujících elektronů na napětí tunelového přechodu při konstantní vzdálenosti hrotu a povrchu. Lokální hustota elektronových stavů (LDOS) je důležitou informací pro určení charakteru interakcí mezi atomy na povrchu. Pro úspěšné provádění skenovací tunelové spektroskopie (STS) je důležitou podmínkou kovový charakter hrotu a stabilita tunelového přechodu (mechanická i elektrická).

Cílem práce je ověření možností spektroskopických měření na systému STM, který umožňuje nastavování různé teploty vzorku. V daném režimu se měřicí hlava již nenachází ve stavu blízkém termodynamické rovnováze a existující teplotní gradienty mohou být zdrojem driftů ve vzájemné poloze hrot-vzorek, které je nutno během měření kompenzovat.

Úkoly:
1. Zvládnutí fyzikálních základů metod STM a STS.
2. Získání dovedností a referenčních spekter pro čisté povrchy Si(111) a Si(100) s defekty při pokojové teplotě.
3. Zjištění charakteristických dob pro ustálení podmínek již vhodných pro měření tunelových spekter.
4. Pokus o naměření vlivu teploty křemíkových vzorků na průběh spekter.

Literatura:
1. Chen C.J., Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford Univ. Press, Oxford 1993, 2008.
2. Další literatura a články podle doporučení vedoucího práce.