Adsorption and growth on Si(001) surface
Si(001) yüzeyinde tutunma ve büyüme
- Tez No: 153337
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ŞİNASİ ELLİALTIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Silikon, Germanyum, Magnesyum, Antimon, Yüzerme, en erji bandı, kristal büyütme, ab-initio, ilk-ilke, moleküler dinamik benzetişimi, Stillinger- Weber potansiyeli vı, Silicon, Germanium, Magnesium, Antimony, adsorption, energy bands, crystal growth, ab-initio, first-principles, molecular dynamics simulation, Stillinger- Weber potential iv
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz Si(OOl) yüzeyinde tutunma ve buyume Shaltaf, Riad Doktora, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Şinasi Ellialtıoğlu Nisan 2004, 108 sayfa Bu tezde çalışma konumuzu silicon (001) yüzeyi oluşturmuştur. Temiz yüzey, yüzeyde ek-atom veya katman-altı ve tek-katman eklenmesi, tek-katman kaplı yüzeyde kararlılık koşulları ile yüzeyde kristal büyütmenin bezetişimi en son yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Si(001) yüzeyinde 1/4, 1/2 ve 1 katmanlık Mg tutunmasını incelemek için norm-koruyan potansiyelimsilere dayanan ilk-ilke yoğunluk fonksiyonel hesapları yapılmıştır. Bunlardan 1/4 ve 1/2 katmanlı kapla maların herikisi için de Mg atomunun tutunduğu en öncelikli yerin dirner-sıraları arasında bulunan“mağara”tipi konum olduğu deneylerle de uyumlu olarak bu lunmuştur. Tek-katman kaplandığında (2x1 birim hücre içinde 2 Mg atomu) ençok tercih edilen yerleşim biçiminin, heriki Mg atomunun da 2 x 1 yapılanmasında bulunan iki“sığ”konumu işgal etmeleri ile elde edildiği görülmüştür. En düşük enerji konfigürasyonları olarak 1/4 katmanlı kaplamada 2x2 yapılanması, 1/2 ve 1 katmanlı kaplamalarda ise 2 X 1 yapılanması bulunmuştur. Aynı yöntem, temiz-, Sb-tutunmuş-, ve Sb-nüfuz etmiş Si(OOl) yüzeylerinin enerjetik ve yüzey stres yapısının incelenmesinde kullanılmıştır. Sb'un Si(OOl) yüzeyinden daha derin katmanlara nüfuz etmesi sonucu yüzey stresinin daha izotropikleştiği ancak daha yüksek toplam enerjiye ulaşıldığı görülmüştür. Stres boşalması ve enerji artımı arasındaki rekabetin sonucunda tüm Sb atomlarının S i (001) yüzey katmanı üzerinde tutundukları böyle bir yüzeyin az-düzenli bir ge ometriye ve z-yönünde bir pürüzlülüğe sahip olması öngörülmektedir. Karşılaştırma yapmak gayesiyle Ge(001) yüzeyi için de benzer hesaplar tekrar lanmıştır. Son olarak ampirik moleküler dinamik yöntemi kullanılarak Si(001) alttaşı üzerine silikon büyütülmesi, alttaş sıcaklığı ve atomların geliş enerjisi cinsinden incelenmiştir. Sonuçlar, büyütülen filmin buhurluğunun alttaş sıcaklığı ile, ve diğer taraftan, düşük sıcaklıkta ise yüksek geliş enerjisi ile arttığım göstermiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ADSORPTION AND GROWTH ON Si(OOl) SURFACE Shaltaf, Riad Ph. D., Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Şinasi Ellialtıoğlu April 2004, 108 pages The (001) surface of silicon has been the topic of our study in this thesis. The clean surface, an-adatom or submonolayer adsorption on the surface, the mono layer adsorption and its stability conditions as well as growth simulation on the surface were investigated using the state of the art techniques. We have used ab initio density functional calculations based on norm-conserving pseudopotentials to investigate the Mg adsorption on the Si(001) surface for 1/4, 1/2 and 1 monolayer (ML) coverages. For both 1/4 and 1/2 ML coverages it has been found that the most favorable site for the Mg adsorption is the cave site between two dimer rows consistent with recent experiments. For the 1 ML mcoverage (2 Mg atoms per 2x1 unit cell)we have found that the most preferable configuration is when both Mg atoms on 2x1 reconstruction occupy the two shal low sites. We have found that the minimum energy configurations for 1/4 ML coverage is a 2x2 reconstruction while for the 1/2 and 1 ML coverages they are 2x1. Same method was also used to investigate the surface stress and energetics of the clean-, Sb-adsorbed-, and Sb-interdiffused-Si(OOl) surface. It is found that interdiffusion of Sb into deeper layers of Si(OOl) leads to a more isotropic surface stress but corresponds to a higher total energy configuration. As a result of competition between stress relief and energy gain, the surface with all the Sb atoms adsorbed on top of Si(OOl) surface layer is predicted to have a less ordered geometry and roughness in z-direction. We have repeated the similar calculations on the Ge(OOl) surface for comparison. Finally using empirical molecular dynamics method, we have investigated the crystalline growth of silicon on Si (001) as a function of substrate temperature and incident particle energy. Our results show that the increase of substrate temperature enhances the crystallinity in the film grown on the Si(001) surface, on the other hand, the crystalline growth can be enhanced at low temperature by using higher incidence energy.
Benzer Tezler
- Abant alabalığı (Salmo abanticus Tortonese, 1954) alevinlerinin besin kesesi tüketimi üzerine tuzluluk ve sıcaklığın etkisinin belirlenmesi
Determination of the Effect of Salinity and Temperature on the yolk sac consumption of Abant trout (Salmo abanticus Tortonese, 1954) Alevins
NURETTİN BAŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Balıkçılık TeknolojisiKaradeniz Teknik ÜniversitesiBalıkçılık Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NADİR BAŞÇINAR
- Peptit bağlı altın nanoparçacıklar kullanarak bazı eser elementlerin ayrılması
Separation of some trace elements using peptide bound gold nanoparticles
GİZEM GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
- Epidermal Büyüme Faktörü(EGF)'nün gastrointestinal sistem ülserlerindeki etkisinin incelenmesi
The Investigation of the effect of epidermal growth factor (EGF) on gastrointestinal system ulcers
ALİ TÜRKYILMAZ
Doktora
Türkçe
1998
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ÇELEBİ
- Synthesis & characterization of CdSe/ZnS quantum dots
CdSe/ZnS kuantum noktalarının sentezi ve karakterizasyonu
HAKAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ
- Sığır besi geliştirme yemlerinde farklı tampon maddelerin kullanılmasının besi performansı ve rumen asidozuna bağlı bazı parametrelere etkileri
Effects of different buffering agents in beef cattle fattening diets on fattening performance and some parameters related to ruminal acidosis
ERKAMGEDİZ TOSUN
Doktora
Türkçe
2026
Veteriner HekimliğiBalıkesir ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN DEMİR