Studium růstu nanostruktur kovů na Si(100)2×1 pomocí STM

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

Anotace:

Dvourozměrné a jednorozměrné nanostruktury – obsahující malý počet atomů – se vyznačují kvantovými vlastnostmi, které z nich činí potenciální stavební prvky v mnoha aplikacích rozvíjejících se nanotechnologií. Studiu přípravy a vlastností nanoobjektů je ve fyzice povrchů a tenkých vrstev věnována velká pozornost.
Práce se zabývá studiem adsorpce při depozici kovů na anizotropní povrch křemíku s orientací (100) a rekonstrukcí 2×1 a následným vznikem a růstem jednorozměrných (1D) ostrůvků – atomárních řetízků kovu. Uvedené nanostruktury (kvantové dráty) mohou být stavebními prvky pro složitější systémy s potenciálním využitím v různých oblastech nanotechnologií. Rastrovací tunelová mikroskopie (STM) je technikou, která umožňuje studovat povrchové struktury a procesy s atomárním rozlišením přímo během nanášení kovu v podmínkách ultravakua. Práce vychází ze zkušeností získaných při studiu růstu Ag a In na povrchu Si(100) 2×1 a zabývá se úvodními experimenty pro další kovy: Al, Ga.

Cíle bakalářské práce:
• příprava vypařovadel pro depozici Al a Ga,
• seznámení se s problematikou STM, podíl na přípravě experimentu
• zobrazení povrchu s různým množstvím naneseného kovu při pokojové teplotě, pokus o měření během depozice,
• vyhodnocení snímků z STM a stanovení základních charakteristik.

Práce navazuje na rozsáhlé zkušenosti pracoviště s přípravou povrchových nanostruktur kovů na površích křemíku a jejich měření pomocí techniky STM. Získané experimentální zkušenosti lze dále využít v magisterském studiu v rámci diplomové práce.

Sledování průběhu růstu indiových atomárních řetízků na povrchu Si(100)2×1 pomocí STM – b) 24 min, c) 27 min, d) 30 min, e) 36 min a f) 53 min od zahájení depozice. Šipka v (e) vyznačuje místo „srůstu“ řetízků posunutých o polovinu nejmenší vzdálenosti mezi sousedními řetízky – (f). Velikost zobrazené oblasti je 16 nm ×13 nm.

Literatura:
[1] Bai Ch., Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci. 32, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, N.Y., 1992.
[2] Güntherodt H.-J. and Wiesendanger R., Scanning Tunneling Microscopy I (General Principles and Applications to Clean and Adsorbate Covered Surfaces), 2nd. ed., Springer Series in Surf. Sci. 20, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 1994
[3] Články v odborných časopisech doporučené vedoucím práce.