The adsorption of silicon on monocrystal metal surface

Abstract

Целью работы является попытка создания силицена на системе Au/W(110) и анализ свойств получившегося слоя кремния. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. Получение чистой поверхности вольфрама и нанесение монослоя золота. 2. Адсорбция и упорядочение структуры монослоя кремния на полученную систему Au/W(110). 3. Изучение электронной и кристаллической структуры получившегося образца. Для решения поставленных задач в дипломной работе использовались следующие методы: 1. Метод твердофазной эпитаксии для напыления пленок. 2. Метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии для анализа электронной структуры. 3. Метод дифракции медленных электронов для изучения кристаллической структуры. Дипломная работа содержит 42 страницы, состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, состоящего из сорока восьми литературных источников. Первая глава работы описывает свойства и структуру графена, силицена и германена. Вторая глава посвящена анализу возможных вариантов подложки. В третьей главе представляется ряд работ по адсорбции слоя кремния на различных подложках и изучения его структуры. Эта глава разделена на пять пунктов: адсорбция кремния на Ag, Ir(111), Pt(111), Au и неметаллических подложках. Четвертая глава описает установку, эксперимент по созданию образца и методы, использованные в работе. Пятая глава посвящена результатам эксперимента и их анализу. Современность и актуальность данной работы заключается в том, что силицен – это перспективный материал для применения в наноэлектронике. В поиске методов его создания важной задачой является изучение адсорбированного слоя кремния на различных подложках. Результаты данного эксперимента будут использованы в дальнейших исследованиях, направленных на получение силицена.

The main objective of this work is an attempt to create silicene on Au(1ML)/W system and the analysis of the obtained silicone layer. The following objectives must be achieved to accomplish the objective stated: 1. Obtaining of a clean tungsten surface with an Au monolayer on top of it. 2. Adsorption and ordering of the silicon monolayer’s structure on the obtained system. 3. Investigation of the electronic and crystal structure of the obtained sample. The following methods were used to achieve these objectives: 1. Solid-state epitaxy method for the films deposition. 2. Angle-resolved photoemission spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy for the electronic structure investigation. 3. Low-energy electron diffraction for the crystal structure investigation. The thesis contains 42 pages, consists of an introduction, five chapters, a conclusion and a bibliography containing 48 sources. The first chapter describes properties and structure of graphene, silicene and germanene. The second chapter is dedicated to the analysis of the possible substrates for silicene. In the third chapter a number of works on absorption of the silicone layer on various substrates are reviewed. This chapter is divided into five parts: adsorption of silicone on Ag, Ir(111), Pt(111), Au and non-metallic substrates. The fourth chapter describes the experimental setup, the experiment on creating the sample and the methods used in this work. The fifth chapter is devoted to the experimental results and their analysis. Studying the adsorbed silicone layer will help in search of the methods of creating silicone on various substrates and its applications in different fields. The results of this work are capable of being used by other experimentalists in their studies, as well as for to improve methods for silicene creation.