ВПЛИВ ДИПОЛЬ-ДИПОЛЬНОЇ ВЗАЄМОДІЇ АДАТОМІВ НА ЗАКОН ДИСПЕРСІЇ ТА ШИРИНУ АКУСТИЧНОЇ ФОНОННОЇ МОДИ КВАЗІРЕЛЕЄВСЬКОЇ ХВИЛІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2017.2.106606Ключові слова:
диполь-дипольна взаємодія, адатоми, сили дзеркального зображення, акустична квазірелеєвська хвиляАнотація
У роботі в межах довгохвильового наближення розвинуто теорію дисперсії поверхневої пружної акустичної хвилі, що розповсюджується на поверхні напівпровідника GaAs (110), яка покрита адсорбованими атомами металу (або молекулами О2).
Отримані дисперсійне рівняння та ширина акустичної фононної моди квазірелеєвської хвилі з врахуванням диполь-дипольної взаємодії, взаємодії, пов’язаної з силами дзеркального зображення, прикладеними до поверхні кристала, та взаємодії адатомів з атомами підкладки і з поверхневою акустичною хвилею через деформаційний потенціал.
Диполь-дипольна взаємодія адсорбованих атомів металу (або молекул газу) на поверхні напівпровідника GaAs (110) розраховувалась у межах узагальненої моделі напівпровідника Халдейна-Андерсона, яка враховує електростатичну взаємодію адатомів.
Проведено числовий розрахунок залежності частоти поверхневої акустичної квазірелеєвської хвилі від хвильового вектора та ширини акустичної фононної моди з врахуванням диполь-дипольної взаємодії адсорбованих молекул О2 на поверхні GaAs (110) при температурах 100 К і 300 К.
Показано, що як диполь-дипольна взаємодія адсорбованих молекул О2 на GaAs (110), так і зростання температури від 100 К до 300 К приводить до збільшення ширини поверхневої пружної акустичної моди.
Посилання
V. V. Kosachev, Yu. N. Gandurin, S. E. Murav’ev. Acoustic wave-based nondestructive control of the damaged layer and roughness parameters of the free surface of an anisotropic solid // Phys. Solid State 54 (10), pp. 2112-2116 (2012).
G. L. Bir, G. E. Pikus, Symmetry and strain-induced effects in semiconductors. Wiley, NY. 484 p. (1974).
V. A. Pogrebnyak, V. M. Yakovenko, I. V. Yakovenko. Electronic surface states at the irregular interface of media // Phys. Lett. A 209 (1-2), pp. 103-106 (1993); doi: 10. 1016/0375-9601(95)00791-2.
R. M. Peleshchak, M. Ya. Seneta. Interaction between a surface acoustic wave and adsorbed atoms // Condens. Mat. Phys. 19 (4), pp. 43801:1-9 (2016); doi: 10. 5488/CMP. 19. 43801.
R. M. Peleshchak, M. Ya. Seneta. Dispersion law and the dependence of the surface acoustic mode width on the concentration of adsorbed atoms // Ukr. J. Phys. 62 (3), pp. 256-262 (2017); doi: 10. 5488/CMP. 19. 43801.
О. М. Braun, V. К. Меdvedev. Interaction between particles adsorbed on metal surfaces // Sov. Phys. Usp. 32 (4), pp. 328-348 (1989); doi: 10. 1070/PU1989v032n04ABEH002700.
V. I. Emel’yanov, K. I. Eremin. Threshold nucleation of a nanometer-scale periodic adatom structure with the participation of a static surface acoustic wave // JETP Lett., 2002, 75 (2), pp. 98-101; doi:10. 1134/1. 1466485.
R. M. Peleshchak, O. V. Kuzyk, O. O. Dan’kiv. Temperature regimes of formation of nanometer periodic structure of adsorbed atoms in GaAs semiconductors under the action of laser irradiation // Condens. Mat. Phys. 18 (4), pp. 43801: (2015); doi: 10. 5488/CMP. 18. 43801.
S. Yu. Davydov, S. V. Troshin. Adsorption on metals and semiconductors: Anderson-Newns and Haldane-Anderson models // Phys. Solid State 49 (8), pp. 1583-1588 (2007); doi: 10. 1134/S1063783407080318.
J. P. Muscat, D. M. Newns. The interpretation of work-function variation in alkali chemisorption from the atomic viewpoint // J. Phys. C: Solid State Phys. 7, pp. 2630-2644 (1974).
F. D. M. Haldane, P. W. Anderson. Simple model of multiple charge states of transition-metal impurities in semiconductors // Phys. Rev. B 13, pp. 2553-2559 (1976); doi: 10. 1103/PhysRevB. 13. 2553
S. Yu. Davydov, A. V. Pavlyk. Calculation of the variation in the work function caused by adsorption of metal atoms on semiconductors // Semiconductors 35 (7), pp. 796-799 (2001); doi: 10. 1134/1. 1385715.
S. Y. Davydov, V. A. Moshnikov, A. A. Fedotov. Gas adsorption on semiconducting oxides: A change in the work function // Tech. Phys. Lett. 30 (9), pp. 727–729 (2004); doi: 10. 1134/1. 1804577.
M. A. Krivoglaz, X-Ray and Neutron Diffraction in Nonideal Crystals. Springer, M. 466 p. (1996).
L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Theory of elasticity. Pergamon Press, NY. 165 p. (1970).
I. A. Kunin, Nonlocal Theory of Elasticity. Polish Academy of Sciences, W. 416 p. (1975).
V. E. Henrich, P. A. Cox, The surface science of metal oxides. Cambridge University Press, C. 478 p. (1994).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2017 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право переходить Видавцю.
