GaAs(001)-(2×4)重构下的表面形貌  

Characterization of GaAs(001)-(2× 4) Reconstructed Surface at Atomic Scale

作　　者：罗子江[1] 周勋[2] 王继红[3] 郭祥[3] 丁召[1] 

机构地区：[1]贵州财经大学教育管理学院,贵阳550004 [2]贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳550001 [3]贵州大学理学院,贵阳550025

出　　处：《真空科学与技术学报》2014年第4期426-431,共6页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60866001);教育部博士点基金资助项目(20105201110003);贵州师范大学2012年博士基金项目;贵州省科学技术基金资助项目(黔科合J字[2011]2095号;[2013]2114号);贵州财经大学引进人才科研项目(2013YJ004);贵州省留学人员科技项目(Z103233);贵州大学青年教师科研基金项目2012年001号

摘　　要：采用反射高能电子衍射仪与扫描隧道显微镜技术对GaAs(001)-(2×4)表面重构下的表面形貌进行深入研究,获得GaAs(001)薄膜处于不同(2×4)表面重构时的表面形貌。研究发现当GaAs(001)表面处于β2(2×4)时,经过精确控制薄膜的生长、退火以及淬火工艺,GaAs(001)表面能够获得由单一重构组成且原子级平坦的表面形貌;研究结果证实β2(2×4)的表面重构原胞中存在三对As Dimers,其中两对位于重构原胞顶层,一对处于重构原胞次层,这与球棍模型理论下获得的β2(2×4)重构原胞高度吻合;研究发现γ(2×4)表面重构实际上是β2(2×4)重构与C(4×4)重构混合后的重构形式,γ(2×4)重构表面是由大量单层岛和单层坑混合后的无序平坦表面;α(2×4)存在的温度区间很窄,它是GaAs表面从富As状态到富Ga状态转变的过渡重构形式,实验中将很难获得单一α(2×4)重构相表面。The GaAs（001 ）-（2 × 4）reconstructed surfaces were characterized with reflection high energy electron diffra fion（ RHEED ）, and scanning tunneling microscopy（STM）. Distinctive difference was observed between GaAs（001 ）- β2（2 × 4） and γ （2 × 4） reconstructionsThe well-defined GaAs （ 001 ）-β2 （ 2 × 4） reconstruction on atomically flat surface can be prepared routinely by synthesizing, annealing, and quenching under the optimized conditions. The results show that the unit-cell in β2（2× 4） reconstruction can be described with three As-dimers,two in the top layer and one in the sec-ond layer, in consistent with the unit cell of β2（2 × 4） reconstruction calculated with the ball-and-stick model. The γ（2 × 4）reconstruction was found to originate from a mixture of β2（2 × 4）and c（4× 4）reconstruction on the fiat surfaces with a large number of randomly distributed mono-layered islands and pits. The α（2 × 4）reconstruction was rarely observed pos-sibly because its existing temperature range was too narrow and because it involved a transition from As-rich to Ga-rich phases.

关 键 词：GaAs薄膜 (2×4)表面重构 表面形貌 As二聚体 

分 类 号：TN3[电子电信—物理电子学] O47[理学—半导体物理]