Microscopic structure of the semiconductor surface in the external electric field

  • L. G. Il'chenko Інститут хімії поверхні НАН України
  • V. V. Il'chenko Taras Shevchenko University
  • T. V. Goraychuk Інститут хімії поверхні НАН України
  • I. W. Rangelow University of Kassel

Анотація

In this paper a theoretical model for the free semiconductor surface is proposed. The principled capability of the correct calculation of the electrostatic potential of the real semiconductors surface is demonstrated on the example of Silicon surface. The potential relief V(r̅,F) of Si(100) surface are investigated theoretically using methods of nonlocal electrostatics. It is shown, that taking into account the microscopic structure of the free semiconductor surface can lead to the local change of the potential barrier height along the surface. V(r̅,F) (and its amplitude δφ(r̅)) is determined by the microscopic structure of the real surface and the bulk (macroscopic) parameters of the semiconductor.

Посилання

Physical properties of thin-solid field emission cathodes with molybdenum / C.A.Spindt, I.Brodie, L.Humphrey and E.R.Westerberg// J.Appl, Phys. - 1976. - V. 47, N 12. - P. 5248- 5263.

Derivation of the image interaction for non-planar pointed emitter geometries: application to field emission I-V characteristics / Jun He, P H. Cutler, N.M. Miskovsky, T.E. Feuchtwang, T.E. Sullivan, Moon Chung // Surf Sci. - 1991. - V. 246. - P. 348-364.

Field emission cathode array with self-aligned gate electrode fabricated by silicon micromachining / W. Barth, T, Debsky, F. Shi, P. Hudec, I. Kostic, I. W. Rangelow, S. Biehl, T. Iwert, P. Grabiec, K, Studzinska, S. Mitura, I.I. Bekh, A.E. Lushkin, L.G. Il'chenko, V.V. Il'chenko and G. Haindl // J.Vac. Sci. Technol. B. - 2000. -V. 18, N 6. - P. 3544-3548.

Modinos A. Field, Thermionic, and Secondary Electron Emission Spectroscopy.- Plenum, New York, 1984.-p. 328.

Lang N.D. and Williams A.R Theory of vacuum chemisorption on simple metals // Phys. Rev. B. - 1978. -V. 18, N2 - P. 616-636.

Lang N.D. The density - functional formalism and the electronic structure of metal surfaces // Sol. St. Fhys, - 1973. - V, 28. - P. 225-300.

Sze S.M. Physics of Semiconductor Devices. - J.Wiley & Sons, New York, 1981. - 320.

Monch W. Semiconductor Surfaces and Interfaces. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1995.- p. 442.

Il'chenko L.G., Pashitskii E.A., and Romanov Yu. A. Charge interaction in layered systems with spatial dispersion // Surf, Sci - 1982,- V. 121. - P. 375-395.

Il’chenko L.G., Kryuchenko Yu.V. External field penetration effect on current-field characteristics of metal emitters// J.Vac.Sci.Technol. B - 1995. - V. 13, N 2,- P. 566-570.

Electrostatic energy and screened charge interaction near the surface of metal with different Fermi surface shape / A.M. Gabovich, L.G. Il’chenko, E. A. Pashitskii and Yu. A. Romanov // Surf. Sci. - 1980. - V. 94. - P. 179-203.

Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy: theory, techniques and applications / Editor Dawn A. Bonnell // - New York, 1993 - p. 436,

Scanning Tunneling Microscopy I: General Principles and Applications to Clean and Adsorbate-Covered Surfaces/Eds H.-J. Guntherodt, R. Wiesendanger// Springer-Verlag Berlin, 1992,- p. 245.

Sergei N. Magonov, Myung-Hwan Whangbo. Surface Analysis with STM and AFM: Experimental and Theoretical Aspects of Image Analysis Weinheim. New York; Basel; Cambridge, Tokio: VCH, 1996.

Bennet M., Inkson J.C. Exchange and correlation potential in silicon // J. Phys. C. -1977.- V. 10, N5.-P. 987-999.

Jensen K.L. Improved Fowler-Nordheim equation for field emission from semiconductors // J.Vac. Sci. Technol. B. - 1995. - V. 13, N 2. - P. 516-521.

Опубліковано
2001-06-10
Як цитувати
Il’chenko, L. G., Il’chenko, V. V., Goraychuk, T. V., & Rangelow, I. W. (2001). Microscopic structure of the semiconductor surface in the external electric field. Поверхня, (4-6), 186-195. вилучено із https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/58
Номер
№ 4-6 (2001): Хімія, фізика та технологія поверхні
Розділ
Chemical physics of surfaces
  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.