Электронная структура наноинтерфейса Cs/n-GaN(0001)

Abstract

Впервые проведены фотоэмиссионные исследования методом фотоэлектронной спектроскопии in situ электронной структуры поверхности n-GaN(0001) и интерфейса Cs/n-GaN(0001) в диапазоне субмонослойных Cs-покрытий. Изучены спектры фотоэмиссии из валентной зоны, спектры поверхностных состояний и остовных уровней Ga 3d, Cs 4d и Cs 5p при синхротронном возбуждении в диапазоне энергий фотонов 50−150 eV. Обнаружена эволюция спектра поверхностных состояний вблизи максимума валентной зоны при адсорбции атомов Cs. Показан металлический характер наноинтерфейса Cs/n-GaN(0001).

Фотоэмиссия Системы K/W(100) В Атмосфере O-=sub=-2-=/Sub=-

“…2 видно, что до покрытий, соответствующих минимальному значению энергии фотоэмиссионного порога -t min , зависимости hν p0 и hν s 0 совпадают друг с другом, причем показатели степени n p = n s = 2. Такой показатель степени характе-рен для металлов, и этот факт может указывать, что значение фотоэмиссионных порогов совпадает со значе-нием работы выхода адсорбционных систем щелочной металл/металл [16,17,[19][20][21][22]. При временах напыления t > t min , зависимости hν p0 и hν s 0 расходятся, изменяется показатель степени n P , который увеличивается до зна-чения, равного 3.…”

“…Использование отношения I p (hν)/I s (hν) для выделе-ния поверхностной фотоэмиссии, как это было сделано для металлических подложек [19,[21][22][23], в случае полу-проводников невозможно. Для отношения I p (hν)/I s (hν) в случае полупроводников из уравнения (1), принимая во внимание показатели степени n p = 3 и n s = 2, а так-же вводя разность между фотоэмиссионными порогами = hν s 0 −hν p0 , можно получить следующее выражение:…”

“…7 представлена качественная схема измене-ния плотности объемных и поверхностных электронных состояний при коадсорбции кислорода и калия на воль-фраме, которую можно составить из анализа поведения матричных элементов M 1 и M 3 от калиевого покрытия и изменения фотоэмиссионных порогов. Ранее было по-казано, что форма матричного элемента отражает плот-ность занятых состояний для объемных состояний (M 3 ) и поверхностных состояний (M 1 ) [16,21]. Связь между формой матричного элемента и распределением элек-тронной плотности состояний становится более простой для классических зависимостей фототока от энергии возбуждающего света: квадратичной в случае метал-лов и кубической в случае полупроводников.…”

“…ПФС была ранее успешно применена при исследовании адсорбции щелоч-ных металлов на различных металлических и полупро-водниковых подложках [16][17][18][19][20][21][22][23]. С помощью ПФС най-дены индуцированные адсорбцией поверхностные состо-яния [16,19,[21][22][23], матричные элементы возбуждения фотоэмиссии поверхностных состояний и их модифика-ция в процессе адсорбции щелочных металлов [16,18,21]. Были проведены исследования формирования интерме-таллидов золота со щелочными металлами [17,24].…”

“…ПФС обладает высокой чувствительностью к идентификации поверхностных состояний, так как нормальный к поверхности компонент электрического вектора p-поляризованного света возбуждает фотоэмис-сию из поверхностных состояний, имеющих выделенное направление перпендикулярно поверхности поверхност-ного слоя. Параллельные компоненты электрического вектора s-и p-поляризованного света возбуждают фо-тоэмиссию из объема твердого тела [21,25].…”