Физика поверхности, тонкие пленки

Формирование атомной и электронной структуры двумерных слоев Si на CrSi$_2$(0001)

Н. И. Плюснин^a, В. Г. Заводинский^b, О. А. Горкуша<sup>b

a</sup> Институт нанотехнологии микроэлектроники РАН, Москва, Россия
^b Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук, Хабаровск, Россия

Аннотация: Проведено квантово-механическое моделирование начальной стадии роста Si на CrSi$_2$(0001). Рост осуществляли, путем порционного нанесения на замороженную при 0 K поверхность CrSi$_2$(0001), неплотного (порциями по 0.3 ML) или плотного (порциями по 1 ML) атомного конденсата Si с последующей его релаксацией под действием квантово-механических сил. Показано, что в первом случае формируются поверхностные фазы Si, состоящие из массива 2D и, затем, 3D кластеров Si c тетраэдрической $sp^3$ связью. А во втором случае, происходит формирование твердофазного смачивающего слоя (ТСС) Si: сначала в виде псевдоморфного, а, затем, менее стабильного - полиморфного (по упаковке) слоя. Псевдоморфный твердофазный смачивающий слой, при этом, повторяет трехслойную упаковку (ABC) атомов в подложке CrSi$_2$(0001), а полиморфный твердофазный смачивающий слой, – кроме упаковки ABC, приобретает, дополнительно, двухслойную упаковку атомов AB. Обнаружено, что, по крайней мере, при 1–3 ML Si в твердофазном смачивающем слое Si на CrSi$_2$(0001) формируется спектр плотности электронных состояний, характерный для металла.

Ключевые слова: двумерные фазы, твердофазные смачивающие слои, упаковка атомов, фазовый переход, квантово-механическое моделирование, Si, CrSi$_2$(0001).

Поступила в редакцию: 15.04.2025
Исправленный вариант: 26.05.2025
Принята в печать: 27.05.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.05.60755.70-25

Реферативные базы данных:

•