研究目的
研究锡氧化物薄膜在Ag(001)基底上于室温和高温条件下的生长及表面结构,并区分过程中形成的四价锡氧化物与二价锡氧化物。
研究成果
该研究证实,在室温条件下SnO与SnO?共存,且较高覆盖度时形成的SnO更多。高温条件下,大部分覆盖度时主要形成单一氧化相(主要为SnO?)。仅在本文研究的最高覆盖度下,高温条件也检测到SnO的存在。通过低能电子衍射观察到结构相变:低温生长时低覆盖度呈现四方四重多畴图案,高温生长时高覆盖度则转变为六方多畴图案。
研究不足
该研究的局限性在于X射线光电子能谱(XPS)核心能级结合能的微小偏移导致难以区分锡酸和亚锡氧化物。此外,由于缺乏大尺寸氧化锡单晶,研究其表面特性和电子结构也较为困难。
1:实验设计与方法选择:
在室温(RT)和高温(HT,573 K)条件下,通过Sn在O?气氛中的反应沉积,在Ag(001)基底上生长氧化锡薄膜。采用X射线光电子能谱(XPS)、低能电子衍射(LEED)和紫外光电子能谱(UPS)对薄膜进行研究。
2:样品选择与数据来源:
通过多次Ar?离子溅射和退火循环制备出高度有序的Ag(001)单晶基底。高纯度Sn由自制电阻式蒸发器在制备腔室中蒸发获得。
3:实验设备与材料清单:
使用配备高灵敏度12位CCD相机的四栅极LEED装置、带二维CCD探测器的VG SCIENTA-R4000WAL电子能量分析仪,以及VG Scienta提供的Al Kα单色X射线源(1486.6 eV)进行测量。
4:6 eV)进行测量。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过向真空腔室泄漏氧气,在氧气氛中将Sn沉积于基底表面。LEED和XPS测量均在室温下进行。
5:数据分析方法:
利用CasaXPS软件拟合曲线计算各峰位结合能。采用能量为40.8 eV的He IIα光子研究生长氧化锡薄膜的价带结构。
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LEED apparatus
OCI Vacuum Microengineering
To determine the crystalline quality of the deposited film, as well as the crystallographic symmetry directions.
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electron energy analyzer
VG SCIENTA-R4000WAL
VG Scienta
For photoemission measurements.
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Al Kα monochromatic X-ray source
1486.6 eV
VG Scienta
Used for XPS measurements.
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resistive-type evaporator
For evaporation of high purity Sn.
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quartz crystal thickness monitor
For rate measurements prior to deposition.
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