Early stages of indium growth on the Si (100) surface

Abstract

Samo-organizované řetízky z atomů kovů III a IV skupiny na povrchu Si(100)-2×1 jsou předmětem výzkumu pro možné aplikace v nanosoučástkách. V této disertační práci pomocí skenovací tunelové mikroskopie (STM) experimentálně určujeme strukturu indiových řetízků a analyzujeme jejich růst a rozpad. Řetízky rostou a rozpadají se po jednotlivých atomech. Řetízky preferenčně nukleují na C-defektech (disociovaných molekulách vody). Difůze In adatomů je téměř izotropní, navzdory anizotropnímu povrchu. Nízkoteplotní experimenty přinesly vůbec první pozorování samostatného atomu kovu III skupiny na povrchu Si(100)-2×1.

Self-assembled chains composed of group III and IV metals on Si(100) are studied for possible applications in nanodevices using Scanning Tunneling Microscopy. In this thesis we experimentally identify the structure of indium chains and analyze their creation and decay. The chains are found to be single atom wide and grow and decay by attachment/ detachment of single atoms. The chains are found to preferably nucleate on C-type defects (dissociated H20 molecules). Diffusion of the In adatoms is almost isotropic, despote the anisotropic structure of the surface. Low temperature experiments show first- ever observation of a free single group III metal on the Si(100)-2×1 surface.