Si(100)과 Si(111) 표면에서의 C2H2 분자들의 초기 흡착 배열을 상온과 저온에서 주사 터널링 현미경(STM)을 통하여 연구하였다. Si(111) 표면에서는, 아세틸렌의 이중-σ 결합 (di-σ bonding) 은 Si 흡착 원자와 나머지 원자들에 이웃한다. 측면에서 Si(111)-7x7의 DAS에서 C2H2 분자들을 관찰하였을 때 두 가지의 가능한 흡착 영역을 실험적으로 알 수 있는데, 한 가지는 “모퉁이 흡착원자 (Corner adatom) -나머지 원자(rest atom)”영역이고 나머지는 “중심 흡착원자 (center adatom)-나머지원자”영역이었다. C2H2/Si(111) 흡착 영역은 단층 소단위 (faulted submit) 에서 모서리 흡착원자들 위에 중심 원자들이 배열되는 경향을 보였다. Si(100) 2x1 표면에서는, C2H2분자가 “end-bridge site adsorption”이라고 불리는 두 개의 인접 ...
Si(100)과 Si(111) 표면에서의 C2H2 분자들의 초기 흡착 배열을 상온과 저온에서 주사 터널링 현미경(STM)을 통하여 연구하였다. Si(111) 표면에서는, 아세틸렌의 이중-σ 결합 (di-σ bonding) 은 Si 흡착 원자와 나머지 원자들에 이웃한다. 측면에서 Si(111)-7x7의 DAS에서 C2H2 분자들을 관찰하였을 때 두 가지의 가능한 흡착 영역을 실험적으로 알 수 있는데, 한 가지는 “모퉁이 흡착원자 (Corner adatom) -나머지 원자(rest atom)”영역이고 나머지는 “중심 흡착원자 (center adatom)-나머지원자”영역이었다. C2H2/Si(111) 흡착 영역은 단층 소단위 (faulted submit) 에서 모서리 흡착원자들 위에 중심 원자들이 배열되는 경향을 보였다. Si(100) 2x1 표면에서는, C2H2분자가 “end-bridge site adsorption”이라고 불리는 두 개의 인접 이합체의 한쪽에서 두 원자들 위에 흡착되려는 경향을 보였다. 게다가 그 표면은 동일한 이합체 행에 있는 두 개의 연속적인 이합체의 양쪽 가장자리에 한 쌍의 아세틸렌 분자가 흡착되는 “pair-end bridge”가 관찰되었다. Si(100) 표면 위에 물분자의 흡착을 상온과 저온에서 연구하였다. “on-dimer”와 “inter-dimer” 영역들과 관련된 상온에서의 H2O/Si(100)의 흡착구조를 주사식 터널 현미경을 통하여 연구하였다. 충만 상태(filled state)의 사진에서는 물분자의 “on-dimer” 흡착들과 “dimer vacancy” 흡착을 구분 할 수 있었다. 물분자의 해리성 다중 흡착 영역 또한 고려 하였다. Si(100) 표면의 세정 후 경과시간에 따라 물분자의 흡착과정을 체계적으로 연구하였다. 저온(92K)의 “on-dimer”와 “inter-dimer” 영역의 물분자 배열과 “dimer vacancy”는 충만상태의 주사식 터널 현미경 사진에서 Y 모양으로 나타났다. 완전히 사라진 위치 (complete missed position) 의 구부러진 이합체 (buckled dimer) 에서 위-Si 원자 혹은 아래-Si 원자의 배열에 따라 물분자 배열의 다른 방향을 구별 할 수 있다. 반대 쪽에 있는 ID-OD 뿐만 아니라 2-OD, 2-ID의 다중 흡착은 동일한 이합체 행 혹은 인접한 이합체 행에서 다수가 관찰되었다. 상온에서 LEED와 STM을 이용하여 Si(557) 표면 위의 ⅹ5 주기의 마름모형 구조에 마그네슘이 유도되는 것을 연구하였다. LEED 무늬는 계단을 가로질러 절단된 기판은 Si(557) 표면과 거의 비슷하고, 계단의 가장자리 방향을 따라 x5 주기성이 있음을 보여준다. 그리고 공핍 상태의 주사식 터널 현미경의 사진은 이러한 사실을 뒷받침해 준다. 반면 충만 상태의 주사식 터널 현미경 사진은 두 개의 사슬이 줄지어선 구조를 보여주고 있다. 특히 공핍 상태의 주사식 터널 현미경 사진은 Mg-(1x5)은 마름모형 구조의 준 2차원 평면의 표면이 될 수 있음을 보여준다. 하지만 공핍 상태의 주사식 터널 현미경 사진에서 보여지는 전자 구조는 계단 가장자리 방향의 준 1차원 행 구조 때문이 아니다.
Si(100)과 Si(111) 표면에서의 C2H2 분자들의 초기 흡착 배열을 상온과 저온에서 주사 터널링 현미경(STM)을 통하여 연구하였다. Si(111) 표면에서는, 아세틸렌의 이중-σ 결합 (di-σ bonding) 은 Si 흡착 원자와 나머지 원자들에 이웃한다. 측면에서 Si(111)-7x7의 DAS에서 C2H2 분자들을 관찰하였을 때 두 가지의 가능한 흡착 영역을 실험적으로 알 수 있는데, 한 가지는 “모퉁이 흡착원자 (Corner adatom) -나머지 원자(rest atom)”영역이고 나머지는 “중심 흡착원자 (center adatom)-나머지원자”영역이었다. C2H2/Si(111) 흡착 영역은 단층 소단위 (faulted submit) 에서 모서리 흡착원자들 위에 중심 원자들이 배열되는 경향을 보였다. Si(100) 2x1 표면에서는, C2H2분자가 “end-bridge site adsorption”이라고 불리는 두 개의 인접 이합체의 한쪽에서 두 원자들 위에 흡착되려는 경향을 보였다. 게다가 그 표면은 동일한 이합체 행에 있는 두 개의 연속적인 이합체의 양쪽 가장자리에 한 쌍의 아세틸렌 분자가 흡착되는 “pair-end bridge”가 관찰되었다. Si(100) 표면 위에 물분자의 흡착을 상온과 저온에서 연구하였다. “on-dimer”와 “inter-dimer” 영역들과 관련된 상온에서의 H2O/Si(100)의 흡착구조를 주사식 터널 현미경을 통하여 연구하였다. 충만 상태(filled state)의 사진에서는 물분자의 “on-dimer” 흡착들과 “dimer vacancy” 흡착을 구분 할 수 있었다. 물분자의 해리성 다중 흡착 영역 또한 고려 하였다. Si(100) 표면의 세정 후 경과시간에 따라 물분자의 흡착과정을 체계적으로 연구하였다. 저온(92K)의 “on-dimer”와 “inter-dimer” 영역의 물분자 배열과 “dimer vacancy”는 충만상태의 주사식 터널 현미경 사진에서 Y 모양으로 나타났다. 완전히 사라진 위치 (complete missed position) 의 구부러진 이합체 (buckled dimer) 에서 위-Si 원자 혹은 아래-Si 원자의 배열에 따라 물분자 배열의 다른 방향을 구별 할 수 있다. 반대 쪽에 있는 ID-OD 뿐만 아니라 2-OD, 2-ID의 다중 흡착은 동일한 이합체 행 혹은 인접한 이합체 행에서 다수가 관찰되었다. 상온에서 LEED와 STM을 이용하여 Si(557) 표면 위의 ⅹ5 주기의 마름모형 구조에 마그네슘이 유도되는 것을 연구하였다. LEED 무늬는 계단을 가로질러 절단된 기판은 Si(557) 표면과 거의 비슷하고, 계단의 가장자리 방향을 따라 x5 주기성이 있음을 보여준다. 그리고 공핍 상태의 주사식 터널 현미경의 사진은 이러한 사실을 뒷받침해 준다. 반면 충만 상태의 주사식 터널 현미경 사진은 두 개의 사슬이 줄지어선 구조를 보여주고 있다. 특히 공핍 상태의 주사식 터널 현미경 사진은 Mg-(1x5)은 마름모형 구조의 준 2차원 평면의 표면이 될 수 있음을 보여준다. 하지만 공핍 상태의 주사식 터널 현미경 사진에서 보여지는 전자 구조는 계단 가장자리 방향의 준 1차원 행 구조 때문이 아니다.
Initial adsorption configurations of C2H2 molecules on Si(100) and Si(111) surfaces are studied by using scanning tunneling microscopy (STM) at room and low temperatures. On the Si(111) surface, a di-σ bonding acetylene neighbors Si adatoms and rest atoms. It is experimentally found that two p...
Initial adsorption configurations of C2H2 molecules on Si(100) and Si(111) surfaces are studied by using scanning tunneling microscopy (STM) at room and low temperatures. On the Si(111) surface, a di-σ bonding acetylene neighbors Si adatoms and rest atoms. It is experimentally found that two possible adsorption sites of C2H2 molecules in the DAS of the Si(111)7x7 in side view are a corner adatom - a rest atom and a center adatom - a rest atom. The configurations of C2H2/Si(111)7x7 are unchanged over wide range of temperatures. The C2H2/Si(111) adsorption sites prefer the center adatoms over the corner adatoms in the faulted subunit. On Si(100)2x1 surface, C2H2 molecule adsorbs on two Si atoms of a dimer, called on-top site adsorption. However, in experiment, C2H2 molecule prefers to adsorb on two atoms in one side of two adjacent dimers, called the end-bridge site adsorption. Additionally, the surface reveals the pair-end-bridge site which is the adsorption of a pair of acetylene molecules on both edges of the two successive dimers in the same dimer row. Water adsorption on Si(100) surface is investigated at room and low temperatures. Configurations of H2O/Si(100)2x1 at room temperature, concerned with “On-dimer” and “Inter-dimer” sites, are observed by using scanning tunneling microscope (STM). For our filled state images, the water “on-dimer” configuration can be distinguished from that of “dimer vacancy”. The dissociative co-adsorption sites of water molecules are also considered. The generation processes of the configurations are systematically considered with elapsed time after cleaning Si(100) surface. Water configurations in on-dimer and inter-dimer sites at a low temperature (92 K) and dimer vacancy appear as Y depressions in the filled-state STM images. Depending on the arrangement of up-Si atom or down-Si atom in a buckled dimer at the completely missed position, it can be distinguished from the different orientations of water configurations. The co-adsorptions of 2-OD, 2-ID as well as ID-OD in opposite side are frequently found in the same dimer row or in adjacent dimer rows. Magnesium induced x5 rhombic structure on Si(557) surface, which was investigated with LEED and STM at room temperature. LEED patterns showed the x5 periodicity along the step edge direction, which is close to the width of the bulk truncated Si(557) surface across the step. This was also shown clearly in the empty-state STM images. In contrast, the filled-state STM images were shown by the strip structures with two peculiar chains. The empty-state STM images strongly supported that the geometrical Mg-(1x5) surface could be a quasi two-dimensional (2D) surface (rhombic pattern), but the electronic structure would not be due to the quasi 1D strip structure along the step edge direction in filled-state STM images.
Initial adsorption configurations of C2H2 molecules on Si(100) and Si(111) surfaces are studied by using scanning tunneling microscopy (STM) at room and low temperatures. On the Si(111) surface, a di-σ bonding acetylene neighbors Si adatoms and rest atoms. It is experimentally found that two possible adsorption sites of C2H2 molecules in the DAS of the Si(111)7x7 in side view are a corner adatom - a rest atom and a center adatom - a rest atom. The configurations of C2H2/Si(111)7x7 are unchanged over wide range of temperatures. The C2H2/Si(111) adsorption sites prefer the center adatoms over the corner adatoms in the faulted subunit. On Si(100)2x1 surface, C2H2 molecule adsorbs on two Si atoms of a dimer, called on-top site adsorption. However, in experiment, C2H2 molecule prefers to adsorb on two atoms in one side of two adjacent dimers, called the end-bridge site adsorption. Additionally, the surface reveals the pair-end-bridge site which is the adsorption of a pair of acetylene molecules on both edges of the two successive dimers in the same dimer row. Water adsorption on Si(100) surface is investigated at room and low temperatures. Configurations of H2O/Si(100)2x1 at room temperature, concerned with “On-dimer” and “Inter-dimer” sites, are observed by using scanning tunneling microscope (STM). For our filled state images, the water “on-dimer” configuration can be distinguished from that of “dimer vacancy”. The dissociative co-adsorption sites of water molecules are also considered. The generation processes of the configurations are systematically considered with elapsed time after cleaning Si(100) surface. Water configurations in on-dimer and inter-dimer sites at a low temperature (92 K) and dimer vacancy appear as Y depressions in the filled-state STM images. Depending on the arrangement of up-Si atom or down-Si atom in a buckled dimer at the completely missed position, it can be distinguished from the different orientations of water configurations. The co-adsorptions of 2-OD, 2-ID as well as ID-OD in opposite side are frequently found in the same dimer row or in adjacent dimer rows. Magnesium induced x5 rhombic structure on Si(557) surface, which was investigated with LEED and STM at room temperature. LEED patterns showed the x5 periodicity along the step edge direction, which is close to the width of the bulk truncated Si(557) surface across the step. This was also shown clearly in the empty-state STM images. In contrast, the filled-state STM images were shown by the strip structures with two peculiar chains. The empty-state STM images strongly supported that the geometrical Mg-(1x5) surface could be a quasi two-dimensional (2D) surface (rhombic pattern), but the electronic structure would not be due to the quasi 1D strip structure along the step edge direction in filled-state STM images.
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