Лекционные занятия

Работа в видеочате Работать в видеочате может кто угодно. Для этого нужно быть обязательно старше 18 лет. Карьеру модели видеочата может сделать любая девушка, молодой человек или даже пара.

ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Роль поверхности и границ раздела в современной технологии и физике неорганических материалов
Краткий исторический обзор развития физики поверхности и тонких пленок.
Взаимосвязь современной физики поверхности и границ раздела с другими областями физики, техники и технологии.

РАЗДЕЛ 1: Полупроводниковые сверхрешетки и магнитные мультислои

Теоретический, экспериментальный и прикладной интерес к многослойным структурам полупроводников и магнитных материалов.
Композиционные и легированные полупроводниковые сверхрешетки. Расположение краев зоны проводимости и валентной зоны в сверхрешетках различных типов.
Энергетическая структура и электронный спектр сверхрешетки; расщепление энергетической зоны кристалла на минизоны потенциалом сверхрешетки.
Низкоразмерные и квантовомеханические эффекты в полупроводниковых структурах.
Магнитные мультислои, их структура и физические свойства; схема единичной ячейки простой магнитной сверхрешетки; особенности статических магнитных свойств и коллективных возбуждений в магнитных сверхрешетках.
Гигантское магнетосопротивление в магнитных мультислоях; отличие гигантского магнетосопротивления от классического магниторезистивного эффекта; физический механизм явления на основе спин-зависимого рассеяния электронов на границах раздела магнитных мультислоев.
Примеры использования физических явлений в полупроводниковых сверхрешетках и магнитных мультислоях в технических устройствах.

РАЗДЕЛ 2: Структура и морфология поверхности и границ раздела

Симметрия поверхности. Подложка, кромка, адсорбат. Двумерные решетки Браве.
Релаксация, реконструкция и дефекты поверхности.
Описание структур верхних слоев. Матричный способ обозначений структур верхних атомных слоев. Обозначения Вуда.
Обратная двумерная решетка. Стержни обратной решетки. Обратная решетка и дифракция электронов. Построение Эвальда для двумерной дифракции.
Структурные модели границ раздела твердое тело - твердое тело. Различные типы границ раздела. Гетерофазные границы.

РАЗДЕЛ 3: Технология сверхрешеточных структур и границ раздела

Краткий сравнительный обзор наиболее распространненых технологий - молекулярно-лучевой эпитаксии, рост из газовой фазы с использованием металлорганических соединений, жидкостная эпитаксия.
Зародышеобразование и рост тонких пленок. Поверхностные процессы, происходящие при выращивании тонкой пленки (поверхностная диффузия, взаимодиффузия, встраивание в решетку, поверхностная аггрегация).
Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) - самая распространенная технология выращивания тонких пленок, полупроводниковых и магнитных сверхрешеток; особенности и преимущества метода МЛЭ в сравнении с другими технологиями.
Сверхвысокий вакуум, подготовка и очистка поверхности подложек в МЛЭ.
Устройство и принцип работы простейшей установки МЛЭ; эффузионные ячейки для испарения материалов, осаждаемых на подложку; наиболее важные зоны технологического процесса - зона генерации молекулярных пучков, зона смешения испаряемых материалов, зона кристаллизации на подложке.
Типы роста эпитаксиальных структур; послойный рост (механизм Франка - ван дер Мерве), образование слоя с островками (рост Странски - Крастанова), Образование островков (рост Вольмера - Вебера), статистическое осаждение.
Возможности анализа эпитаксиальных слоев в процессе роста (оже-электронная спектроскопия, масс-спектроскопия, дифракция отраженных быстрых электронов и др.).
Современные промышленные автоматизированные многокамерные комплексы для выращивания эпитаксиальных структур методом МЛЭ.

РАЗДЕЛ 4: Физические основы современных методов исследования поверхности и границ раздела.

Явление вторичной электронной эмиссии - основа современной электронной спектроскопии. Спектр вторичных электронов. Упруго отраженные электроны, неупруго отраженные электроны и истинно вторичные электроны. Количественные характеристики вторичной электронной эмиссии (коэффициент вторичной электронной эмиссии, коэффициент упругого отражения электронов, коэффициент истинно вторичной эмиссии).
Зависимость коэффициента вторичной электронной эмиссии от энергии первичных электронов. Критические энергии или критические потенциалы. Особенности вторичной электронной эмиссии в металлах, диэлектриках и полупроводниках.
Зависимость коэффициента упругого отражения электронов от энергии первичных электронов и атомного номера элемента.
Упругое отражение электронов вблизи пороговых энергий элементарных возбуждений электронов твердого тела. Тонкая структура зависимости коэффициента упругого отражения электронов от энергии первичных электронов. Объяснение этой структуры на примере спектров и энергетической диаграммы монокристалла NaCl.
Электронные процессы, лежащие в основе различных методов электронной спектроскопии. Фотоэффект и оже-процесс. Ионизационные и характеристические потери энергии электронов.
Краткие сравнительные характеристики основных методов исследования поверхности. Методы определения структуры поверхности (дифракция медленных электронов, дифракция отраженных быстрых электронов). Методы определения состава поверхности и химического состояния атомов на поверхности (электронная оже-спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов, спектроскопия потенциала появления, спектроскопия ионизационных потерь).

РАЗДЕЛ 5: Аппаратура и методы регистрации энергетического распределения вторичных электронов.

Анализ энергии вторичных электронов в электронной спектроскопии (энергоанализаторы задерживающего поля, цилиндрический зеркальный анализатор).
Электронные спектрометры. Блок-схема простейшего спектрометра. Современные автоматизированные комплексы для исследования поверхности.
Электрическое дифференцирование кривой распределения вторичных электронов по энергиям. Метод модуляции задерживающего или отклоняющего потенциала. Влияние амплитуды модуляции на форму и ширину пиков.
Комплексное исследование вторично-эмиссионных свойств поверхности твердого тела методами электронной спектроскопии. Блок-схема комплекса аппаратуры. Коммутация режимов работы для реализации различных методов (электронная оже-спектроскопия, дифракция медленных электронов, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов, спектроскопия потенциалов исчезновения, спектроскопия пороговых потенциалов, ионизационная спектроскопия).

РАЗДЕЛ 6: Применение методов электронной спектроскопии в исследовании поверхности и границ раздела.

Количественный анализ в методе электронной оже-спектроскопии. Факторы, влияющие на интенсивность оже-пика. Метод коэффициентов элементной чувствительности. Применение электронной оже-спектроскопии для изучения механизмов роста пленок при МЛЭ. Послойный анализ тонких пленок.
Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов. Природа характеристических потерь энергии электронов. Плазменные колебания. Вывод формулы для энергии объемных плазмонов в твердом теле. Объемные и поверхностные плазмоны. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов высокого разрешения.
Дифракция медленных электронов. Поверхностная чувствительность метода. Схема эксперимента. Дифракционная картина - проекция обратной двумерной решетки на плоскость экрана.
Дифракция отраженных быстрых электронов (ДОБЭ). Геометрия эксперимента. Преимущества метода для контроля процесса роста пленки непосредственно в камере установки МЛЭ. Поверхностная чувствительность метода. Определение параметров кристаллической решетки из дифракционной картины.

Применение ДОБЭ для исследования микроморфологии поверхности и послойного роста пленок в процессе МЛЭ. Влияние дефектов поверхности на дифракционную картину в методе МЛЭ. Осцилляции интенсивности зеркального рефлекса при двумерно-слоевом росте пленок в процессе МЛЭ. Экспериментальные методы регистрации осцилляций.

Как построить двускатную крышу