3582468951

1.    Rola powierzchni w mikro i nanotechnologii.

W elektronice stosuje się niskowymiarowe struktury kwantowe. Wraz ze zmniejszaniem się rozmiarów elementów elektronicznych wzrasta znaczenie efektów powierzchniowych. Zasada ich działania opiera się na procesach elektronowych zachodzących na powierzchni (granicy faz) oraz w przypowierzchniowym obszarze półprzewodnika. Procesy te zależą bezpośrednio od własności elektronowych. Własności te sa z kolii zdeterminizowane głownie przez skład chemiczny i strukturę powierzchni półprzewodnika lub cienkiej warstwy, które sa odmienne od ich wnętrza i zalezą w istotnym stopniu od technologii ich wytwarzania.

Dalszy rozwój nanotechnologii półprzewodnikowej jest w związku z tym silnie uzależniony od postępu w zakresie technologii wytwarzania, powierzni.

2.    Różnice miedzy powierzchnią a kryształem.

Powierzchnia stanowi naturalne zakończenie periodyczności sieci krystalicznej i przez to jej skład chemiczny i struktura atomowa oraz struktura elektronowa sa odmienne od własności kryształu i zależy w istotnym stopniu od technologii jej wytwarzania.

Odmienność chemiczna jest wynikiem procesów technologicznych w trakcie obróbki mechaniczno-chemicznej i adsorpcji składników otaczającej atmosfery gazowej. Obecność strukturalna powierzchni półprzewodnika jest związana z obecnością na powierzchni makro i mikroskopowych defektów strukturalnych i zerwaniem wiązań atomowych. Obecność elektronowa jest związana z przerwaniem periodycznej sieci krystalicznej na powierzchni kryształu.

3. Model pasmowy powierzchni

Evac

Odległość od powierzchni

Evac - poziom próżni

%S - powinowactwo elektronowe

powierzchni

cp - praca wyjścia - energia jonizacji eV_s-zakrzywienie pasm energetycznych L_d - głębokość ekranowania Debye’a

Na powierzchni kryształu obserwuje się zakrzywienie pasm energetycznych . Powstaje ono w wyniku odmienności chemicznej, strukturalnej i elektronowej sięgającej zwykle w obszar przypowierzchniowy. Odmienność powierzchni od objętości kryształu jest źródłem dyskretnych stanów powierzchniowych. W wyniku ich obsadzenia na powierzchni półprzewodnika pojawia się indukowany ładunek powierzchniowy. Konsekwencją jego istnienia jest zakrzywienie pasm.