原子スケールでの弾道電子放射顕微鏡の理論

原子尺度弹道电子发射显微镜理论

• 批准号: 08740232
• 负责人: 小林 功佳
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740232/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; STM; BEEM; 弾道的; 散乱理論; 電子状態; トンネル効果; ショットキー・バリア

弾道電子放射顕微鏡(BEEM)は走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて3端子測定をすることにより、表面内部の界面の様子をナノ・スケールで調べることのできる有力な測定手段である。最近、原子スケールのBEEM像が実験で得られているが、なぜ原子スケールでの像が得られるのかそのメカニズムは明かではない。本研究においてそのメカニズムを理論的に調べた。まず、STMの理論で良く用いられているTersoffとHamannの理論をBEEMに適用した。しかし、この理論は原子スケールでのBEEM像を説明するには不十分であることがわかった。この理由は、Tersoff-Hamannの理論ではSTMのトンネル電流が表面の局所状態密度に比例するとしているため、トンネル電流が一定になるように探針を表面上に走査しても表面の内部の状態は変わらず、BEEM電流は変化しないからである。したがって、3端子系の電子の透過確率を散乱理論を用いて正しく計算しなければならない。ただし、実験のBEEM電流はトンネル電流に比べて非常に小さいため、表面内部の金属-半導体界面を通り抜ける電子は摂動として扱える。そこで、まずは、トンネル・ギャップの後ろに無限大の高さを持つ壁を持つ系を考えれば良い。この場合、トンネルした電子は表面に平行に流れなければならないが、このような系の電子の透過確率を計算する方法は従来なく、新たに開発しなければならないことがわかった。

弾 electronic radiation 顕 micro mirror (BEEM) は walkthrough ト ン ネ ル 顕 micro mirror (STM) を い て 3 terminal measurement を す る こ と に よ り internal の interface, surface の others child を ナ ノ · ス ケ ー ル で adjustable べ る こ と の で き る な strong determination method で あ る. Recently, atomic ス ケ ー ル の BEEM like が be 験 で have ら れ て い る が, な ぜ atomic ス ケ ー ル で の as が ら れ る の か そ の メ カ ニ ズ ム は Ming か で は な い. This study examines the に tune べた of the にお にお てそ メカニズムを メカニズムを theory. ま ず, good theory of STM の で く い ら れ て い る Tersoff と Hamann の theory を BEEM に applicable し た. The theory of スケ atoms スケ で で <s:1> BEEM image を indicates that するに <e:1> is not very much である とがわ とがわ った った った った った った. こ の reason は, Tersoff Hamann の theory で は STM の ト ン ネ ル current の bureau が surface state density proportion に す る と し て い る た め, ト ン ネ current が ル に な る よ う を に probe on the surface of に walkthrough し て も の status inside the surface の は - わ ら ず, BEEM current は variations change し な い か ら で あ る. Youdaoplaceholder0, the transmittance of the 3-terminal system of electronic chips is を and the theory of dispersion is を. The なければならな なければならな is calculated using the positive <s:1> く of て て. た だ し, be 験 の BEEM current は ト ン ネ ル current に than べ て very small に さ い た め internal の metal - semiconductor interface, surface を tong り sorting け る electronic は, dynamic と し て Cha え る. そ こ で, ま ず は, ト ン ネ ル · ギ ャ ッ プ の after ろ に infinite の high さ を つ wall を 'つ department を exam え れ ば い "good". こ の occasions, ト ン ネ ル し た electronic に は surface parallel flow に れ な け れ ば な ら な い が, こ の よ う な is の electronic の through probabilistic を computing す る method は 従 to な く, new た に open 発 し な け れ ば な ら な い こ と が わ か っ た.

项目成果

Katsuyoshi Kobayashi: "Moire pattern in scanning tunneling microscopy : Mechanism in observation of subsurface nanostructures" Physical Review B. 53. 11091-11099 (1996)

Katsuyoshi Kobayashi：“扫描隧道显微镜中的莫尔图案：地下纳米结构观察的机制”物理评论 B. 53. 11091-11099 (1996)

Katsuyoshi Kobayashi: "Moire patterns in scanning tunneling microscopy images of layered materials" Journal of Vacuum Science and Technology. B14. 1075-1078 (1996)

Katsuyoshi Kobayashi：“层状材料扫描隧道显微镜图像中的莫尔图案”真空科学与技术杂志。

K.Kobayashi and J.Yamauchi: "Scanning tunneling microscopy image of transition-metal-dichalcogenide surfaces" Surface Science. 357-359. 317-321 (1996)

K.Kobayashi 和 J.Yamauchi：“过渡金属二硫化物表面的扫描隧道显微镜图像”表面科学。

Katsuyoshi Kobayashi: "Scattering theory of subsurface impurities observed in scanning tunneling microscopy" Physical Review B. 54. 17029-17038 (1996)

Katsuyoshi Kobayashi：“扫描隧道显微镜中观察到的地下杂质的散射理论”物理评论 B. 54. 17029-17038 (1996)