Фотоэмиссионное исследование адсорбции Ba на вицинальной поверхности SiC(111)-8° при синхротронном возбуждении

Аннотация

Электронная структура интерфейса Ba/SiC(111)-8° подробно исследована in situ в сверхвысоком вакууме с помощью фотоэлектронной спектроскопии при синхротронном излучении. Образцы SiC(111)-8° были выращены оригинальным методом эпитаксии малодефектных ненапряженных наноразмерных пленок карбида кремния на кремниевых подложках. Исследованы спектры остовных уровней Si 2p, C 1s в зависимости от субмонослойных покрытий Ba с энергиями фотонов в диапазоне 100–450 эВ. При адсорбции Ba обнаружено резкое изменение спектра C 1s. Обнаружено, что адсорбция Ba приводит к формированию на поверхности новой, ранее неизвестной углеродной структуры нанокластеров C. Экспериментальные данные показывают, что нанокластеры могут создаваться исключительно на вицинальных поверхностях SiC(111)-8° в присутствии стабилизирующих адсорбированных атомов металла, в частности атомов Ba. Показано, что поверхностные нанокластеры формируются за счет локального взаимодействия вакансий кремния, атомов углерода и адатомов Ba. Установлено, что углеродные кластеры состоят из углеродных колец и их химические связи по своему характеру аналогичны связям в ароматоподобных соединениях.