Анотація до роботи:

Фейер В.М. Збудження електронних станів Si, Ge і Mg повільними електронами. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук із спеціальності 01.04.04 – фізична електроніка. – Ужгородський національний університет, м. Ужгород, 2002 р.

Захищаються 15 наукових праць.

У дисертації показано вплив модифікації, кристалічної орієнтації і хімічної чистоти поверхні на процеси пружного і непружного розсіювання повільних моноенергетичних електронів.

Проведено дослідження енергетичних залежностей інтенсивності пружного розсіювання електронів та спектрів втрат різномодифікованими поверхнями монокристалічного p-Si(100), полірованими гранями (111), (100), (110) монокристалічного Ge, атомно-чистими й окисленими шарами Mg. Визначено параметри об’ємних і поверхневих електронних станів досліджуваних об’єктів

Встановлено взаємозв’язок між особливостями в енергетичних залежностях інтенсивності пружного зворотного розсіювання електронів низьких енергій і у спектрах втрат енергії із збудженням електронних переходів між точками, які відповідають максимумам густини об’ємних і поверхневих електронних станів у приведеній зоні Бріллюена досліджуваних об’єктів.

Показано, що прояв особливостей у спектрах зворотно розсіяних електронів низьких енергій сильно залежить від Е_р.

Отримані результати добре узгоджуються із теоретичними розрахунками і суттєво доповнюють відомі експериментальні результати про електронну енергетичну структуру досліджених об’єктів.

1. Використовуючи метод зворотного розсіювання електронів низьких енергій, вперше досліджено процеси пружного і непружного розсіювання моноенергетичних електронів різномодифікованими поверхнями p-Si(100), полірованими гранями Ge(111), Ge(110), Ge(100) і свіжонапиленими шарами Mg в інтервалі енергій 0–5 еВ.

2. Підтверджено, що особливості на енергетичних залежностях інтенсивності пружного розсіювання й у спектрах втрат при зворотному розсіюванні повільних електронів поверхнями p-Si(100) в області енергій 0–5 еВ, обумовлені збудженням електронних переходів між максимумами густини електронних станів у валентній зоні і зоні провідності приведеної зони Бріллюена та поверхневими електронними станами. Показано, що одержані результати найкраще узгоджуються з теоретичними розрахунками зонної структури Sі, виконаними методами локального псевдопотенціалу, ортогоналізованих плоских хвиль і GWA.

3. Встановлено, що реконструкція поверхонь Ge(111), Ge(110) і Ge(100) відбувається подібними блоками. Одержана інформація про максимуми густини електронних станів у приведеній зоні Бріллюена добре узгоджується з теоретично розрахованою методом ортогоналізованих плоских хвиль зонною структурою Ge. Виявлено нові поверхневі електронні стани для Ge(111), Ge(110) і Ge(100) з максимумами густини при енергіях ~0.18 еВ і ~ 0.25 еВ у забороненій зоні Ge та уточнено енергетичне положення відомих з літератури поверхневих і об’ємних електронних станів.

4. Вперше проведено експеримент з дослідження конденсованих шарів атомів Mg на різних підкладках у режимі постійного підпилення. Показано, що значна частина виявлених особливостей у спектрах зворотного розсіювання електронів обумовлена збудженням електронів із заповнених поверхневих і об’ємних електронних станів, розташованих нижче рівня Фермі, у пусті поверхневі і об’ємні стани, розташовані вище рівня Фермі. Одержані результати добре узгоджуються з теоретичними розрахунками зонної структури Mg, виконаними методом нелокального псевдопотенціалу.

5. Вивчено прояв еволюції електронних станів в процесі окислення поверхонь Ge i Mg у спектрах пружного і непружного зворотного розсіювання повільних моноенергетичних електронів поверхнями германію і магнію, що дало можливість розділити поверхневі і об’ємні електронні стани і встановити їх природу.

6. Одержані результати дають нову і доповнюють наявну інформацію про особливості густини розподілу заповнених і пустих поверхневих і об’ємних електронних станів кремнію, германію і магнію, отриману іншими методами, зокрема УФЕС, РФЕС, СХВЕЕ.