Особенности электронных состояний металлических кластеров на различных подложках при импульсном лазерном осаждении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Лай Синьчунь

• Лай Синьчунь
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лай Синьчунь

едение

Обзор литературы

1.1. Основные результаты исследований систем кластер/подложка

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности электронных состояний металлических кластеров на различных подложках при импульсном лазерном осаждении»

Актуальность проблемы и цель работы

Электронные свойства и структура металлических кластеров, осажденных на различные подложки, являются предметом активных теоретических и экспериментальных [1-23] исследований на протяжении трех последних десятилетий. Причиной этому является исключительная важность данной проблемы как с научной, так и с практической точек зрения. Развитие тонкопленочной технологии, наноэлектроники, гетерогенного катализа и т.п. требует более чёткого понимания электронной структуры и свойств осажденных кластеров, а также их взаимодействия с подложкой.

Металлический кластер состоит из конечного числа атомов, начиная с димеров и кончая в пределе несколькими сотнями тысяч атомов. Кластер представляет собой промежуточную стадию между изолированными атомами газовой фазы и связанными атомами твердого тела. При этом особый интерес представляет изучение процесса перехода кластера малого размера из состояния молекулярного диэлектрика в проводящее состояние, т.е. появление у кластера металлических свойств при достижении определенного числа атомов.

Исследование структуры и свойств кластера разделено на два вида: исследование свободного кластера и системы кластер/подложка.

Объектом теоретического изучения, в основном, является свободный кластер. Между тем теоретические подходы к данной проблеме являются в большинстве случаев феноменологическими из-за сложности многочастичных взаимодействий электронов в кластере и между кластером и подложкой [1-2, 2425]. Расчёт физических параметров кластеров с помощью современных компьютеров обеспечивает возможность сравнения между экспериментом и теорией [26-29].

Существуют различные способы получения системы кластер/подложка. В подавляющем большинстве случаев исследуемые системы кластеров создавались методом вакуумного термического осаждения (ТО). Однако в настоящее время широко используются и другие методы осаждения [98]: молекулярно- пучковая эпитаксия, химическое осаждение из паровой фазы/химическое осаждение из паровой фазы металлоорганических соединений, импульсное лазерное осаждение (ИЛО), ионно-лучевое осаждение и т.д. Наиболее широко применяемым методом исследования электронной структуры, а также анализа состава и химического взаимодействия в кластерах или системах кластер/подложка является электронная спектроскопия, в том числе рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), оже-электронная спектроскопия (ЭОС) и ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФЭС). Кроме вышеуказанных методов, используются также следующие методики [4, 5, 6] исследования системы кластер/подложка: сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ), спектроскопия рассеяния медленных ионов (СРМИ), - обратное резерфордовское рассеяние (ОРР), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) и т. д. При исследовании системы кластер/подложка следует ответить на следующие вопросы [4]:

Где происходит адсорбция осажденных атомов первого слоя?

Каково взаимодействие между атомами первого слоя осажденного вещества и поверхности подложки?

Какой характер имеет рост кластеров на поверхности - двухмерный или трехмерный9

Как осаждаемые атомы мигрируют по поверхности, на которой уже имеются кластеры?

Каково распределение кластеров по размеру и каково пространственное распределение кластеров на поверхности подложки? Как изменяются структура и электронные свойства кластера или первого слоя конденсата при дальнейшем осаждении атомов? При какой толщине (сколько слоев) осажденная пленка имеет структуру и электронные свойства соответствующего металла? Ответы на эти и другие вопросы зависят от типа металла кластера и подложки.

Если электронные состояния кластеров исследуются с помощью методов электронной спектроскопии, то возникают дополнительно несколько вопросов, имеющих непосредственное отношение к этим методам:

Какие факторы влияют на измеряемую кинетическую энергию фотоэлектронов и Оже-электронов?

Каковы начальные и конечные электронные состояния систем?

Как изменяется ширина пиков остовных уровней, валентной зоны и линий Оже-переходов и почему?

Каков механизм эффекта статической зарядки в случае диэлектрической подложки и каковы методы его учета и компенсации?

Многие опубликованные работы по данной тематике не отвечают на все эти вопросы. Кроме того, отдельные результаты, полученные разными исследовательскими группами, сильно отличаются друг от друга. Причинами тому могут служить следующие факторы: состояние поверхности подложки, контроль и условия процесса осаждения, расчет количества осажденного вещества и размера кластера, и т.п. Для выяснения механизма и закономерностей изменения электронных свойств системы кластер/подложка, необходимо проведение большого количества экспериментов с систематическим анализом всех причин, влияющих на электронное состояние атомов кластера.

Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию электронных свойств и структуры системы кластер/подложка, полученной методом ИЛО. В исследованиях применялись современные методики РФЭС, СРМИ, ОРР и ПЭМ, которые позволяют получать информацию о свойствах приповерхностных слоев изучаемых структур. Задача настоящей работы состояла в исследовании изменения электронного состояния (сдвиг энергии связи и изменение полуширины РФЭ линии остовных электронов, эволюция структуры линии валентных электронов и т.д.) атомов кластера на подложке с увеличением количества осаждённого вещества. Использовались следующие типы подложек: металл, полуметалл, полупроводник и диэлектрик. В настоящей диссертации рассмотрены и обсуждены следующие факторы, имеющие отношение к эволюции энергии связи и полуширины РФЭ пиков осажденных кластеров: вклады эффектов начального и конечного состояний, модель роста осаждаемого металла на подложке, эффект статической зарядки образца в процессе РФЭС анализа, влияние типа подложки, время жизни дырки и т. д.

Структура диссертации:

Первая глава диссертации содержит обзор литературы, которая была посвящена исследованию электронных свойств систем кластер/подложка.

Во второй главе обсуждены основные физические процессы, которые имеют место при приготовлении образца методом ИЛО и проведении РФЭС анализа. Этими процессами являются взаимодействие лазерного излучения с мишенью, осаждение распыленных частиц на подложке, образование кластеров металла на подложке, эволюция осаждённых частиц и процесс фотоэмиссии.

В этой же главе дана краткая характеристика методик, используемых в настоящих исследованиях. Большое внимание уделено методу РФЭС, поскольку эксперименты проводились главным образом с помощью этого метода. Подробно описаны физические основы фотоэлектронной и Оже-электронной эмиссии, вклады эффектов начального и конечного состояний в энергию связи РФЭС, расчет энергии Оже-перехода и эффект статической зарядки. Эта глава включает также схему экспериментальной установки и условия проведения экспериментов, особенности ИЛО, методы спектроскопии рассеяния ионов и методику оценки количества осажденного вещества.

В третьей главе для исследуемых систем рассмотрена модель роста осажденных атомов на подложке с точки зрения поверхностной свободной энергии. Проведено исследование роста кластеров металла на различных подложках с помощью РФЭС, СРМИ и ОРР. Результаты качественно подтвердили выводы, сделанные из анализа поверхностной свободной энергии.

Четвертая глава посвящена обсуждению результатов исследования электронной структуры системы кластер/подложка. Экспериментально исследованы зависимости сдвигов энергии связи остовных уровней, полуширины РФЭ пиков остовных уровней и эволюции РФЭ пиков валентной зоны кластера на различных подложках от количества осажденного вещества; особенности эффекта статической зарядки при РФЭС исследовании системы кластер/диэлектрик. Для того, чтобы выяснить роль начального и конечного вклада в энергию связи Си2р3/2, проведено их разделение с помощью Оже-параметра, соответствующего Си2рз/2 и линии C11L3VV.

В Заключении обобщаются выводы, сделанные на основании результатов проведенных исследований.

Научная новизна и практическая значимость работы:

1. Разработана методика исследования электронных состояний нанокластеров металлов осажденных с помощью ИЛО, позволяющая исследовать вклад поверхностных электронных состояний, измерение которых прямыми методами, как вклад от отдельных монослоев плоской поверхности сильно затруднен. Проведены систематические исследования электронных свойств металлических кластеров на различных типах подложек.

2. С помощью методов РФЭС/РЭОС исследовалась эволюция энергии связи остовных электронов и валентной зоны от количества осажденного вещества следующих систем: металл/металл (Cu/Ni, Cu/Mo, Au/Ni), металл/полуметалл (Cu/ВОПГ (высокоориентированный пиролизный графит), Au/ВОПГ), металл/полупроводник (Au/Si), металл/диэлектрик (Au/NaCl, Cu/KBr, In/NaCl, Au/KBr). В экспериментах наблюдалось качественное различие в поведении зависимостей энергии связи электронов атомов кластера относительно ее объемного значения (ABE) Си2р3/2 атомов меди на различных подложках от количества осажденного вещества. С помощью Оже-параметра разделены вклады начального и конечного состояний в энергию связи Си2рз/г в системах Cu/Ni, Cu/Mo и Cu/ВОПГ и дана причина качественного различия наблюдаемых зависимостей ДВЕ Си2рз,<2. Эти результаты показали, что разделение вкладов начального и конечного состояний в энергию связи дает важную информацию для более глубокого понимания электронных свойств конденсированных систем конечного размера.

3. Были проведены систематические исследования поведения потенциала, вызванного статической зарядкой при использовании метода РФЭС для изучения металлических кластеров на поверхности диэлектрика. Наблюдены зависимости статического потенциала от количества осажденного вещества, имеющие общий немонотонный характер для различных систем кластер/диэлектрик (Au/NaCl, Cu/KBr, In/NaCl, Au/KBr). Предложена перколяционная модель, объясняющая закономерность поведения статического потенциала. Согласно этой модели, минимумы зависимостей статического потенциала служат признаком прохождения порога перколяции при увеличении степени заполнения поверхности диэлектрической подложки.

4. Получены зависимости изменения полуширины РФЭС пиков остовных уровней Au4f7,2, Au4fs 2 и Си2рз/г атомов конденсата от количества осажденного вещества на различных подложках (металл, полуметалл, полупроводник и диэлектрик). Выяснено влияние подложек на время жизни дырки на остовном и валентном уровнях атомов кластера, определяющее полуширину пиков остовных и валентных уровней атомов кластера.

5. С помощью методов РФЭС, ПЭМ, ОРР и СРМИ исследован механизм образования кластеров (2d и 3d структуры) меди и золота на различных подложках. Экспериментально доказано, что сочетание этих методик дает более детальную информацию о системе кластер/подложка, необходимую при исследовании электронных состояний нанокластеров на подложке.

6. В результате проведенных систематических исследований объяснена взаимосвязь между наблюденным поведением зависимостей энергии связи от количества осажденного вещества в системе кластер/подложка и такими факторами, как размер кластера, механизм роста кластера, взаимодействие атомов кластера и подложки, которые определяют степень вкладов начального и конечного состояний в энергию связи.

7. Исследование изменения электронных состояний валентных электронов в нанокластерах металлов имеет практическое значение в технологиях с участием этих электронов: тонкопленочная технология, наноэлектроника, гетерогенный катализ, квантовые точки, и другие.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментального исследования и анализа сдвига энергии связи ABE от количества осажденного вещества следующих систем: металл/металл (Cu/Ni, Cu/Mo, Au/Ni), металл/полуметалл (Cu/ВОПГ, Au/ВОПГ), металл/полупроводник (Au/Si), металл/диэлектрик (Au/NaCl).

2. Экспериментальные зависимости полуширины остовных уровней атомов Аи и Си на различных подложках (Ni, Mo, ВОПГ, Si, KBr, NaCl) от количества конденсата и объяснение для наблюдаемых размерных эффектов.

3. Экспериментальные спектры валентных зон кластеров Аи и Си при различном количестве осажденного вещества на различных подложках (Ni, Mo, ВОПГ, Si, KBr, NaCl). Измерение плотности состояний электронов валентной зоны в нанокластерах и металлическом золоте.

4. Результаты по разложению вкладов начального и конечного состояний в энергию связи Си2рз/2 в системах Cu/Ni, Cu/Mo и Cu/ВОПГ с использованием Оже- параметра и объяснение полученных результатов.

5. Экспериментальные зависимости статического потенциала при использовании метода РФЭС от количества осажденного вещества для различных систем (Au/NaCl, Au/KBr, Cu/KBr и In/NaCl) и предложенная модель, объясняющая полученные зависимости.

6. Экспериментальные результаты исследования роста нанокластеров меди и золота на различных подложках с помощью методов РФЭС, ПЭМ, ОРР и СРМИ и теоретический анализ характера роста исследуемых систем с точки зрения поверхностной свободной энергии.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. С.Ч. Лай, Ю.Ю. Лебединский, В Н. Тронин, В.И. Троян. // Научная сессия МИФИ - 1999. Сборник научных трудов. Т. 5, с. 134-135. Москва, 18-22 Января 1999 г.

О возможности использования РФЭС методики для исследования механизма роста тонких металлических покрытий на поверхности SiOi

Si.

2. В.И. Троян, С.Ч. Лай. // Материалы XI Научно-технической конференции "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (ДАТЧИК-99). С.119-120. Гурзуф, Украина. Май, 1999 г. РФЭС - как инструмент диагностики 2d или 3d зародышеобразования металлических фазы на поверхности S/Oj - Si.

3. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, Ю.Ю. Лебединский, В.Н. Неволин, В.Н. Тронин, В.И. Троян. // Труды 14-й международной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" (ВИП - 14), Т. 2, с. 341-344. Звенигород, 30. Августа,- 03. Сентября. 1999 г.

Особенности взаимодействия атомов золота с поверхностью NaCl (100) при импульсном лазерном осаждении.

4. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, Ю.Ю. Лебединский, В.Н. Неволин, В.Н. Тронин, В.И. Троян. // Известия РАН, серия физическая, Т. 64, №4, (2000) с. 702-708.

Особенности взаимодействия атомов Аи с поверхностью NaCl (100) при импульсном лазерном осаждении.

5. С. Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, В.Н. Неволин, В.Н. Тронин, В.И. Троян, Н.А. Филатова. // Научная сессия МИФИ - 2000. Сборник научных трудов. Т. 8, с. 32-33. Москва, 17-21 Января 2000 г. Периодические структуры в системе мастеров Аи на поверхности NaCl (100) при импульсном лазерном осаждении.

6. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, Ю.Ю. Лебединский, В.Н. Неволин, В.Н. Тронин, В.И. Троян. // Научная сессия МИФИ - 2000. Сборник научных трудов. Т. 8, с. 34. Москва, 17-21 Января 2000 г.

РФЭС металлических систем конечных размеров.

7. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.И. Троян. // Материалы XII Научно-технической конференции "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (ДАТЧИК-2000). С.26-27. Судак, Украина, Май, 2000 г.

Диагностика энергии релаксации дырки в металлических кластерах.

8. В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, С.Ч. Лай, В.Н. Неволин, М.А. Пушкин, В.Н. Тронин, В.И. Троян, J. Chevallier. // Письма в ЖЭТФ, т.72, №3 (2000) с.216-222.

Наблюдение упорядочения в ансамбле нанометровых кластеров Аи на поверхности NaCl(100) при больших скоростях осаждения.

9. В.Н. Неволин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, С.Ч. Лай, Ю.Ю. Лебединский, М.А. Пушкин, В.Н. Тронин, В.И. Троян.// Препринт МИФИ, 006-2000 (2000), с. 1- 32.

Особенности электронных состояний кластеров меди на различных подложках при импульсном лазерном осаждении.

10. Х.С. Lai, M.A.Pushkin, B.I.Troyan, B.N.Tronin, А.В. Zenkevitch. // High Power Lasers and Particle Beams (in Chinese), v. 12, No.6 (2000) c. 694-698.

Study of electron state and growth of metal atom clusters under pulsed laser deposition.

11. B.H. Неволин, В.И. Троян, М.А. Пушкин, С.Ч. Лай. // Научная сессия МИФИ-2001 Сборник научных трудов. Т. 9, с. 171-172. Москва, 22-26 Января 2001 г.

Наблюдение упорядочения в ансамбле кластеров Аи на поверхности NaCl(100) при больших скоростях осаждения.

12. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин. // Научная сессия МИФИ-2001, Сборник научных трудов. Т. 8, с. 19-20. Москва, 22-26 Января 2001 г.

Исследование электронных состояний металлических кластеров на различных подложках.

13. V.N. Nevolin, A.V. Zenkevich, Х.С. Lai, М.А. Pushkin, V.N. Tronin, V.I. Troyan. // Laser Physics, Vol. 11, No. 5 (2001) pp. 45-57.

The electronic states of copper clusters pulsed laser deposited on various substrates.

14. С.Ч. Лай, B.H. Неволин, М.А. Пушкин, B.H. Тронин, В.И. Троян. // Материалы XIII Научно-технической конференции "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Датчик-2001), С. 242-243. Судак, Украина, май 2001.

Особенности РФЭС исследования электронных свойств металлических нанокпастеров на диэлектрических подложках.

15. V.D. Borman , Х.С. Lai, М.А. Pushkin et. al. // The third international conference on physics of low-dimensional structures (PLDS-3), Chernogolovka, Russia, 1520.10.2001.

Dynamics of the formation of fractal nanoclusters on the surface and ordering in their ensemble under high deposition rate.

1. Обзор литературы

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Лай Синьчунь

Заключение

1. Разработана методика in situ исследования методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопиии, электронной Оже-спектроскопии и спектроскопии рассеяния медленных ионов электронных состояний и структуры металлических нанокластеров, сформированных с помощью импульсного лазерного осаждения (ИЛО) в условиях сверхвысокого вакуума на поверхности различных подложек.

2. Предложена методика контроля с помощью РФЭС относительного количества осажденного на подложку металла. Совместное использование результатов РФЭС и ОРР позволило определить среднюю высоту и степень покрытия поверхности металлическими кластерами при различном количестве лазерных импульсов. Полученные данные подтверждаются результатами ПЭМ исследований.

3. Изучены закономерности неупругого рассеяния ионов Не+ в системах Au/Ni, Au/C и Au/Si. Предложена модель неупругих потерь энергии ионов, основанная на влиянии точечных дефектов на рассеяние. Сравнение полученных зависимостей интенсивности упруго рассеянных ионов Не+ от интенсивности РФЭ пика фотоэлектронов и степени заполнения поверхности атомами металла позволили сделать вывод о механизмах роста конденсированной металлической фазы на различных подложках.

4. Обнаружены немонотонные зависимости статического потенциала различных металлов Au, Си и In на поверхности диэлектриков NaCl(lOO) и КВг(ЮО) от количества осажденного металла. Предложена модель, основанная на учете влияния площади поверхности на статический потенциал у поверхности при постоянном количестве зарядов. В этой модели минимум кривой наблюдаемых зависимостей определяется порогом перколяции при заполнении поверхности диэлектрика металлическими кластерами.

5. Изучены закономерности изменения электронной структуры кластеров Au и Си, осажденных на поверхность металла, полуметалла, полупроводника и диэлектрика, в зависимости от количества осажденного вещества. Получены зависимости сдвига энергии связи ABE от количества осажденного вещества следующих систем: Cu/Ni, Cu/Mo, Cu/ВОПГ, Au/Ni, Au/ВОПГ; Au/Si, Au/NaCl. Восстановлены вклады начальных и конечных состояний в энергию связи пика Си 2рз/г атомов кластера меди на подложках Ni, Мо и ВОПГ. Предложена модель, объясняющая различие в изменении энергии связи остовных электронов кластеров на различных подложках.

6. Изучены особенности изменения валентной зоны кластеров Си и Аи в зависимости от типа подложки (металл, полуметалл, полупроводника и диэлектрик). Показано, что эти особенности можно объясниться гибридизацией электронов кластера и подложки. Обнаружено различие локальной плотности состояний электронное вблизи уровня Ферми между кластерами и объемом и показано, что обнаруженное уменьшение плотности электронных состояний металлических кластеров нанометрового масштаба позволяет объяснить характер зависимости энергии начального и конечного состояний от размера кластера.

7. Предложен механизм, объясняющий измеренные зависимости полуширины остовных уровней РФЭС от количества осажденного металла. Выяснено соотношение между временем жизни дырки в результате фотоионизации остовного уровня и полушириной пика РФЭС.

8. Экспериментально доказано существование корреляции между мерностью (2d, 3d) образующихся металлических кластеров и их электронной структурой. Показано, что причиной существования таких корреляций является гибридизация электронов кластера и подложки.

Благодарность

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность проф. Трояну В.И. за научное руководство, постановку задач, обсуждение результатов и плодотворные дискуссии.

Автор благодарит проф. Неволина В Н., проф. Бормана В.Д., доц. Тронина В.Н., с.н.с. Зенкевича А.В. и сотрудников межкафедральной аналитической лаборатории МИФИ Пушкина М.А., Лебединского Ю.Ю., Анисимова А.В. за помощь в проведении экспериментов и обсуждение полученных результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лай Синьчунь, 2001 год

1. P H. Citrin, G К Wertheim, Phys. Rev. В., 27 (1983) 3176 3199. Photoemission from surface-atom core levels, surface densities of states, and metal-atom clusters: A unified picture

2. M.G. Mason, Phys. Rev. В., 27 (1983) 748 762. Electronic structure of supported small metal clusters

3. S. Kohiki, S. Ikeda, Phys. Rev. В., 34 (1986) 3786 3797. Photoemission from small palladium clusters supported on various substrates

4. С. T. Campbell, Surf. Sci. Rep., 27(1997) 1-111.

5. Ultrathin metal films and particles on oxide surfaces: structural, electronic and chemisorptive properties

6. C.R. Henry, Surf. Sci. Rep., 31 (1998) 231-325. Surface studies of supported model catalysts

7. M. Baumer, H.-J. Freund, Progress in Surf. Sci. 61 (1999), pp. 127 198. Metal deposits on well-orderd oxide films

8. P. Steiner, S. Hufer, Solid State Communications, V. 37 (1981) 279-283 Core level binding energy shifts in Ni on Au and Au on Ni overlayers

9. Y. Wu, E. Garfunkel, Т. E. Madey, J. Vac. Sci. Technol. A 14(3) (1996) 16621667.1.itial stages of Cu growth on ordered А120з ultrathin films.

10. S. Zafeiratos, V. Nehasil, S. Ladas, Surf. Sci., 433 435 (1999) 612 - 616. X-ray photoelectron spectroscopy study of rhodium particle growth on different alumina surfaces

11. S. Zafeiratos, S. Kennou, Surf Sci., 443 (1999) 238 244.

12. A study of gold ultrathin film growth on yttria-stabilized Zr02 (100)

13. С.Ч. Лай, М.А. Пушкин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, Ю.Ю. Лебединский, В Н. Неволин, В Н. Тронин, В.И. Троян, Известия РАН, серия физическая, Т.64, No.4 (2000) С.702-708.

14. Особенность взаимодействия атомов Аи с поверхностью NaCl(100) при импульсном лазерном осаждении

15. U. Diebold, J.-M Pan, Т.Е. Madey, Phys. Rev. В., 47 (1993) 3868 3876. Growth mode of ultrathin copper overlayers on Ti02(l 10)

16. I. Jirka, Surf. Sci., 232 (1990) 307-315.

17. An ESCA study of copper clusters on carbon

18. G.K. Wertheim, Phys. Rev. В., 36 (1987) 9559-9562. Auger shifts in metal clusters

19. G.K. Wertheim, S.B. DiCenzo, D.N.E. Buchanan, Phys. Rev. В., 33 (1986) 5384 5390.

20. Noble- and transition-metal clusters: The d bands of silver and palladium

21. S.-T. Lee, G. Apai, M.G. Mason, R. Benbow, Z. Hurych, Phys. Rev. В., 23 (1981) 505 508.

22. Evolution of band structure in gold clusters as studied by photoemission

23. H. Roulet, J.-M. Mariot, G. Dufour, C.F. Hague, J. Phys. F: Metal Phys., 10 (1981) 1025 1030.

24. Size dependence of the valence bands in gold clusters

25. M.G. Mason, R.C. Baetzold, J. Chem. Phys., V. 64, N1 (1976) 271 -276. ESCA and molecular orbital studies of small silver particles

26. K. Tanaka, T. Sakamoto, M. Tohara, C-K. Choo, R. Nakata Appl. Surf. Sci. 148 (1999)215-222

27. Oxygen containing silicon clusters on Teflon and their work functions studied with X-ray photoelectron spectroscopy and ultraviolet photoelectron spectroscopy

28. G. Apai, S.-T. Lee, M.G. Mason, Soli. Stat. Comm. 37 (1981) 213-217 Valence band formation in small silver clusters

29. D. Dalacu, J. E. Klemberg-Sapieha, L. Martinu, Surf. Sci. 472 (2001) 33-40 Substrate and morphology effects on photoemission from core-levels in gold clusters

30. W. F. Egelhoff, Jr., G.G Tibbetts, Phys. Rev. В., V.19, No.10 (1979) 5028 -5035.

31. Growth of copper, nickel and palladium films on graphite and amorphous carbon

32. J. Yoshihara, J.M. Campbell, C.T. Campbell, Surf. Sci. 406 (1998) 235-245 Cu films on a Zn-terminated ZnO(OOOl) surface: structure and electronic properties

33. G.K. Wertheim, Z. Phys. B-Condensed Matter 66, (1987) 53. Core-electron binding energies in free and supported metal clusters

34. Walt DeHeer, Rev. Mod. Phys., V.65, N.3 (1993) 611-676

35. The physics of simple metal clusters: experimental aspects and simple models

36. O. D. Haberlen, S. Cheong, M. Stener, N. Rosch., J. Chem. Phys. 106 (12) (1997)5189-5201

37. From clusters to bulk: A relativistic density functional investigation on a series of gold clusters Aun, n=6, . , 147

38. Z. Pan, W-J. Zhu, Zh-Y. Man,Y. Xu , Y-K Ho, Surf. & Coat. Tech. 128-129 (2000) 76-801.vestigation of low-energy carbon cluster depositions on surfaces by a molecular dynamics simulation

39. J. Henk , B. Johansson, J. Electron Spectrosc. Related Phenomena 105 (1999) 187- 196

40. Quantum-size effects in photoemission from ultra-thin films: Theory and application to Cu-films on fcc-Co(OOl)

41. К .J . Borve , T D . Thomas, J. Electron Spectrosc. Related Phenomena 107 (2000) 155- 161

42. The calculation of initial-state effects on inner-shell ionization energies

43. P. Jensen, Rev. Mod. Phys., V.71,N.5 (1999) 1695-1735

44. Growth of nanostructures by cluster deposition: Experiments and simple models

45. H. Koschel, G. Held, H.-P. Steinru, Surf. Sci. 453 (2000) 201-213

46. The growth of thin Cu layers on Ni(lll) studied by CO titration and photoelectron spectroscopy

47. R. Wagner, D. Schlatterbeck, K. Christmann, Surf. Sci. 440 (1999) 231-251 The interaction of copper with a rhenium( 0001) surface: structure, energetics, and growth modes

48. ВВ. Немошкаленко, Алешин В.Г. Электронная спектроскопия кристаллов. Киев, Наукова думка, 1976

49. F. Cryot-Lackmann. J.Phys.Chem.Solids, 29 (1968) 1235

50. P H. Citrin, G.K. Wertheim, Y. Bayer, Phys.Rev.Lett., V.41, N.20 (1978) 1425-1428.

51. Core-level binding energy and density of states from the surface atoms of gold

52. D. Spanjaard, С. Guillot, M.-C. Desjonqueres, G. Treglia, Surf. Sci. Rep., 5 (1985) 1-85.

53. Surface core spectroscopy of transition metals: a new tool for the determination of their surface structure

54. M. Mehta, C.S. Fadley, Phys.Rev.Lett., V.39, N.24 (1977) 1569-1572. Surface d-band narrowing in copper from angle-resolved X-ray photoelectron spectra

55. Пань Чэнхуан, Чжао Лянчжун, Основание электронной энергической спектроскопии, Издательство Наука, Бэйцзин, 1981. (китайский язык).

56. К.М. Minachev, E.S. Shpiro, Catalyst Surface: Physical Methods of Studying, CRC Press, Boca Raton, FL, 1990.

57. T.L. Barr, E. Hoppe, T. Dugall, P. Shah, S. Seal, J. Electron. Spectrosc. Related. Phenomena V. 98-99 (1999) 95-103

58. XPS and bonding: when and why can relaxation effects be ignored

59. В.И. Нефедов. «Рентгено-Электронная спектроскопия химических соединений», Москва, Издательство «Химия», 1984.

60. А.В. Зенкевич. Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. М. МИФИ, 1997.

61. Особенности структуро- и фазообразования в лазерно-осажденных слоях силицидов металлов.

62. X.Y. Zhang, С.К. Ong, S.Y. Xu, Н.С. Fang, Appl. Surf. Sci. 143 (1999) 323327

63. Observation of growth morphology in pulsed-laser deposited barium ferrite thin films

64. N. Wakiya K. Kuroyanagi, Y. Xuan, K. Shinozaki, N. Mizutani, Thin Solid Films 357 (1999) 166-172

65. Nucleation and growth behavior of epitaxial Pb(Zr,Ti)03 /MgO(lOO) observed by atomic force microscopy

66. C. Chu, P.P. Ong, H.F. Chen, H.H. Teo. Appl. Surf. Sci. 137 (1999) 91-97 TOF study of pulsed-laser ablation of aluminum nitride for thin film growth

67. R. Serna R.W. Dreyfus, J. Solis , C.N. Afonso , D.A. Allwood, P.E. Dyer, A.K. Petford-Long, Appl. Surf. Sci. 127-129 (1998) 383-387

68. Matrix assisted laser desorption/ionisation studies of metallic nanoclusters produced by pulsed laser deposition

69. G.H. Lee, M. Yoshimoto, H. Koinuma, Appl. Surf. Sci. 127-129 (1998) 393397

70. Self-assembled island formation of LiNb03 by pulsed laser deposition on a-Ah Оз substrate

71. T. Nakamura H. Inada, M. Iiyama, Appl. Surf. Sci. 130-132 (1998) 576-581 In situ surface characterization of SrTiOi (100) substrates and homoepitaxial SrTi03 thin films grown by molecular beam epitaxy and pulsed laser deposition

72. Y.R Ryu S. Zhu, S.W. Han, H.W. White, P.F. Miceli, H.R. Chandrasekhar, Appl. Surf. Sci. 127-129 (1998) 496-499

73. ZnSe and ZnO film growth by pulsed-laser deposition

74. L. Cossarutto N. Chaoui, E. Millon, J.F. Muller, J. Lambert, M. Alnot, Appl. Surf. Sci. 126 (1998) 352-355

75. CeC>2 thin films on Si (100) obtained by pulsed laser deposition

76. J. Shen, P. Ohresser, Ch. V. Mohan, M. Klaua, J. Barthel, and J. Kirschner, Phys. Rev. Letts., 80 (1998) 1980-1983

77. Magnetic Moment of fee Fe(lll) Ultrathin Films by Ultrafast Deposition on Cu(lll)

78. A.-L. Thomann J.P. Rozenbaum, P. Brault, C. Andreazza-Vignolle, P. Andreazza, Appl. Surf. Sci. 158 (2000) 172-183

79. Pd nanoclusters grown by plasma sputtering deposition on amorphous substrates

80. T. Yoshitake T. Nishiyama, H. Aoki, K. Suizu, K. Takahashi, K. Nagayama, Appl. Surf. Sci. 141 (1999) 129-137.

81. Atomic force microscope study of carbon thin films prepared by pulsed laser deposition

82. S. Six J.W. Gerlach, B. Rauschenbach, Thin Solid Films 370 (2000) 1-4, Epitaxial aluminum nitride films on sapphire formed by pulsed laser deposition

83. O. Fruchart S. Jaren, J. Rothman, Appl. Surf. Sci. 135 (1998) 218-232 Growth modes of W and Mo thin epitaxial (110) films on (1120) sapphire

84. A. Kumar U. Ekanayake, J.S. Kapat, Surf. & Coat. Tech. 102 (1998) 113-118 Characterization of pulsed laser-deposited diamond-like carbon films

85. Трапезников В.А., Шабанова И.Н. Рентгеноэлектронная спектроскопия сверхтонких поверхностных слоев конденсированных систем. М.: Наука, 1988.

86. S.Tanuma, C.J.Powell, D.R.Penn, Surf. Sci. 192(1987) L849-L857. Proposed formula for electron inelastic mean free paths based on caculations for 31 materials

87. S.Tanuma, C.J.Powell, D.R.Penn. Surf.& Interface. Anal.,Vol. 17, (1991)911-926.

88. Calculations of electron Inelastic Mean Free Paths: Data for 27 elements over the 50-2000eV range.

89. S.Tanuma, C.J.Powell, D.R.Penn. Surf.& Interface. Anal.,Vol.l7, (1991)927-939.

90. Calculations of electron Inelastic Mean Free Paths: Data for 15 Inorganic compounds over the 50-2000eV range.

91. Т. L. Barra, «Modern ESCA-the principles and practice of X-Ray photoelectron spectroscopy», CRC Press INC, BocA Raton, Ann Abor, London, Tokyo, 1994

92. J.H.Scofield, J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena., 8(1976)129-137 Hartree-Slater subshell photoionization cross-sections at 1254 and 1487 eV.

93. C D. Wagner, W.M.Riggs, L.E.Davis, J.F.Moulder, G.E.Mullenberg (Editors); "Handbook of X-Ray photoelectron spectroscopy", Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division 1978.

94. A. Rosen, I. Lindgren, Phys. Rev., 176 (1968) 114- 125.

95. Relativistic calculations of electron binding energies by a modified Hartree-Fork-Slater method

96. Ю.А. Матвеев, В.И. Гребенников, ОБ. Соколов, Физика металлов и металловедение,, Т.48, вып.1 (1979) 81-90.

97. Многочастичные эффекты в рентгенноэлектронных спектрах внутренних уровней металлов и полупроводников.

98. J. Cazaux, J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena, 105 (1999) 155-185. Mechanisms of charging in electron spectroscopy

99. J. Cazaux, J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena, 113 (2000) 15-31. About the charge compensation of insulating samples in XPS

100. А. Г. Акимов, H.M Сушкова, Поверхность 11, (1997)24-28 Взаимодействие тонких слоев Ti и Ni с поверхностью кремния (001), покрытой естественным оксидом

101. В.А. Курнаев, Е.С. Машкова, В.А. Молчанов, Отражение легких ионов от поверхности твердого тела. М. : Энергоатомиздат, 1985

102. Физические величины. СПРОВОЧНИК под редакцией И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. Москва, Энергоавтомиздат 1991. С. 337

103. Справочник химика, Т. 1, С. 1006, Москва, Издательство Химия, 1966

104. A. Zenkevitch, J. Chevallier, I. Khabelashvili, Thin Solid Films 311 (1997) 119-123.

105. Nucleation and growth of pulsed laser deposited gold on sodium chloride

106. M.P.Seah, W.A.Dench, Surf. Interface Anal. 1 (1979) 2

107. Е.П. Гусев, Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. М. МИФИ, 1991.

108. Образование оксидной фазы на поверхности твердого тела при субмонослойных покрытиях как фазовый переход первого рода

109. Н. Koschel, G. Held, Н.-Р Steinriick., Surf. Sci. 453 (2000) 201-213.

110. The growth of thin Cu layers on Ni(lll) studied by CO titration and photoelectron spectroscopy

111. V.M. Jimenez, J.P. Espinos, A.R. Gonzalez-Elipe, Appl. Surf. Sci. 141 (1999) 186-192

112. Determination of thin film growth mechanisms of deposited metal oxides by a combined use of ISS and XPS

113. D. P. Woodruff, Nuclear Instruments and methods, 194 (1982) 639-647 Neutralization effects in low-energy ion scattering

114. H. Ofncr, R.Hofmann, J.Kraft, and F.P.Netzer, Phys Rev. В 50, 15120-15125 (1994)

115. Metal-overlayer-induced charge-transfer effects in thin Si02-Si structures

116. Большой энциклопедический словарь физика, С. 610, Научное издательство, Москва, 1998.

117. В. JI. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников, Физика полупроводников, Наука, Москва (1990).

118. Е. С. Машкова, В. А. Молчанов, Рассеяние ионов средних энергий поверхностями твердых тел. Атомиздат, Москва (1980).

119. Т. Endo, Т. Sumomogi, Н. Maeta, S. Ohara, Н. Fujita, Materials Transactions, JIM, V.40, No. 9 (1999) 903-906.

120. STM study on nanostructures of Au and A1 deposits on HOPG and amorphous carbon

121. M. Праттон, Введение в физику поверхности, Москва, Ижевск (2000)перевод с англиийского В. И. Кормильца.

122. М. Prutton, Introduction to surface physics, Clarendon press, Oxford (1994)

123. G. Busch, H. Schade, Lectures on Solid Physics, Pergamon Press, Oxford, Newyork (1976)

124. D. Spanjaard, C. Guillot, M.-C. Desjonqueres, G. Treglia, Surf. Sci. Rep., 5 (1985) 1-85.

125. Surface core level spectroscopy of transition metals: a new tool for the determination of their surface structure

126. A.R. Williams, N.D. Lang, Phys.Rev.Lett., V.40, N.14 (1978) 953-958. Core-level binding-energy shifts in metals

127. M. Ohno, J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena, 105 (1999) 29-36. On the satellite in the Auger electron spectrum

128. S.M. Thurgate, C.P. Lund, C. Creagh, R. Craig, J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena, 93 (1998) 209-214

129. More Auger photoelectron coincidence spectra from copper

130. XSAM 800 data book, Kratos analytic instruments, Manchester, U. K. (1982).

131. G. Mason, L. J. Gerenser, and S.-T. Lee, Phys. Rev. Lett. 39 (1977) 288-291. Electronic structure of catalytic metal clusters studied by X-ray photoemission spectroscopy

132. G. Apai, J. F. Hamilton, J. Stohr, and A. Thompson, Phys. Rev. Lett. 43 (1979) 165-169.

133. Extended X-ray absorption fine structure of small Cu and Ni clusters: binding-energy and bond-length changes with cluster size

134. M. K. Bahl, S. C. Tsai, and Y. W. Chung, Phys. Rev. B. 21 (1980) 1344 -1348.

135. Auger and photoemission investigation of the platinum-SrTi03 interface: relaxation and chemical-shift effects

136. M. G. Mason, S.-T. Lee, G. Apai, R. F. Davis, D. A. Shirley, A. Franciosi, and J. H. Weaver, Phys. Rev. Lett. 47 (1981) 730-733. Particle-size-induced valence changes in Samarium clusters

137. P. R. Willmott, J. R. Huber, Rev. Mod. Phys., Vol. 72, No.l (2000)315-328 Pulsed laser vaporization and deposition

138. Y. Takasu, R. Unwin, B. Tesche, A. M. Bradshaw, Surf. Sci. 77 (1978) 219232

139. Photoemission from palladium particle arrays on an amorphous silica substrate

140. T. Yoshitake, T. Nishiyama, H. Aoki, K. Suizu, K. Takahashi, Kunihito, Applied Surface Science 141 1999 129-137

141. Atomic force microscope study of carbon thin films prepared by pulsed laser deposition

142. Ю. А. Быковский, С. M. Сильнов, Е. А. Сотниченко, Б. А. Шестаков, ЖЭТФ, 93, 500-507 (1987)

143. Массспектрометрическое исследование нейтральных частиц лазерной плазмы

144. Ю. А. Быковский, Н. Н. Дегтяренко, В. Ф. Елесин, Ю. П. Козырев, С М. Сильное, ЖЭТФ, 60, (1987)

145. Массспектрометрическое исследование нейтральных частиц лазерной плазмы

146. Ю. А. Быковский, В. Г. Дегтярев, Н. Н. Дегтяренко, В. Ф. Елесин, И. Д. Лаптев, В. Н. Неволин, ЖТФ, 42, 658-661 (1972)

147. Кинетические энергии ионов лазерной плазмы

148. S. Fahler, Н. U. Krebs, Appl. Surf. Sci., V.96-98 (1996) 61-65. Calculations and experiments of material removal and kinetic energy during pulsed laser ablation of metals

149. I. Weaver, J. Appl. Phys. V. 79 (1996) 7216

150. Polar distribution of ablated atomic material during the pulsed laser deposition

151. J. Diaz, J. A. Martin-Gago, S. Ferrer, F. Comin, J. Vac. Sci. Technol. A 15(1),39 (1997)

152. Surface damage in the submonolayer growth of carbon on Si(l 11)7x7 by means of the laser ablation deposition technique

153. C. Chu, P.P. Ong, H.F. Chen, H.H. Teo et al. Appl. Surf. Sci. V. 137 (1999) 91-97

154. TOF study of pulsed-laser ablation of aluminum nitride for thin film growth

155. C.A. Кукушкин , А. В. Осипов, УФН, Т. 168, No. 10, (1998) 1083-1116 Процессы конденсации тонких плёнок

156. М. Zinke-Allmang, Thin Solid Films 346 (1999) 1-68.

157. Phase separation on solid surfaces: nucleation, coarsening and coalescence kinetics

158. D. Beysens, C.M. Knobler, H. Schaffar, Phys. Rev. В 41 (1990) 9814

159. Scaling in the growth of aggregates on a surface

160. Z.-H. Zhang, X. Chen, M.G. Lagally, Phys. Rev. Letts., V. 26 (1994) 1829 Bonding-geometry dependence of fractal growth on metal surfaces

161. X. Yu, P.M. Duxbury, G. Jeffers, M.A. Dubson // Phys. Rev. B. 44 (1991), pp. 13163 13166.

162. Coalescence and percolation in thin metal films

163. B. S. LuKyanchyk, W. Manne, S. I. Anisimov, laser physics, V.8, N.l (1998) 291-302

164. Condensation of vapor and nanoclusters formation within the vapor plume, produced by ns-laser ablation of Si

165. G. K. Wertheim, S. B. DiCenzo, S. E. Youngquist, Phys. Rev. Letts V.51, N. 25 (1983)2310-2313

166. Unit charge on supported gold clusters in photoemission final state

167. H.Ebel, G.Zuba & M.F.Ebel., J. Elecrton. Spec. & Relat. Phena., 31 (1983) 123-130

168. A modified bias-method for the determination of spectrometer functions

169. Л. Фелдман, Д. Майер, Основы анализа поверхности и тонких пленок. Издательство «Мир» 1989, Москва.

170. Перевод В. А. Аркадьевым, Л. И. Огневым с английского издания. L. С. Feldman, J. W. Mayer. Fundamentals of surface and thin film analysis. Elsevier Science Publishing Co, Inc, 1986, North-Holland, New York, Amsterdam, London.

171. D.-Q. Yang, M. Meunier, E. Sacher Appl. Surf. Sci., 173 (2001) 134-139

172. The estimation of the average dimensions of deposited clusters from XPS emission intensity ratios118. «Handbook of Chemistry and Physics», Special student edition. Editor in Chief: David R. Lide, 74-th, 1993-1994, CRC Press INC.

173. M B. Isichenko, Rev. Modern Phys., 64 (1992) 961-1043 Percolation, statistical topography and transport in random media.

174. David M. Wood., Phys. Rev. Letts, Vol 46, No. 11, (1981) 749 Classical size dependence of the work function of small metallic spheres

175. A. Schmidt-Ott, P. Schurtenberger, C. Siegmann, Phys. Rev. Letts, Vol 45, No. 15, (1980) 1284-1287

176. Enormous yield of photoelectrons from small particles

177. C.A. Creagh, S.M. Thurgate, R.P. Craig, C.P. Lund, Surf. Sc. 432 (1999) 297304

178. Auger photoelectron coincidence spectroscopy of the 2pm line in coincidence with the L3-M45M45 peak of copper

179. В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, С.Ч. Лай, B.H. Неволин, М.А. Пушкин, В.Н. Тронин, В.И. Троян, J. Chevallier. Письма в ЖЭТФ, т.72, №3 (2000) с.216-222.

180. Наблюдение упорядочения в ансамбле нанометровых кластеров Аи на поверхности NaCl(100) при больших скоростях осаждения

181. Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский, Физическая кинетика, Наука, Москва (1979).

182. J. A. Venables, G. D. Т. Spiller, in: Surface Mobilities on Solid Materials. Fundamental Concepts and applications, Eds. Vu T. Binh, NATO ASI Series v.86 (1981).

183. Y. Uwamino, T. Ishizuka and H. Yamatera, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 23 (1981) 55-62.

184. Charge correction by gold deposition onto no-conducting samples in X-ray photoelectron spectroscopy.

185. Э. Зенгуил, Физика поверхности. M.: Мир, 1990.

186. V.N. Nevolin, A.V. Zenkevich, Х.С. Lai, М.А. Pushkin, V.N. Tronin, V.I. Troyan. // Laser Physics, Vol. 11, No. 5 (2001) pp. 45-57.

187. The electronic states of copper clusters pulsed laser deposited on various substrates.

188. B.H. Неволин, В.Д. Борман, А.В. Зенкевич, С.Ч. Лай, Ю.Ю. Лебединский, М.А. Пушкин, В.Н. Тронин, В.И. Троян.// Препринт МИФИ, 006-2000 (2000), с. 1-32.

189. Особенности электронных состояний кластеров меди на различных подложках при импульсном лазерном осаждении.1. Перечень сокращений

190. ИЛО импульсное лазерное осаждение; ТО - термическое осаждение;

191. РФЭС рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;1. BE энергия связи;1. КЕ кинетическая энергия;

192. ЭОС электронная Оже-спектроскопия;

193. ОРР обратное резерфордовское рассеяние;

194. ПЭМ просвечивающая электронная микроскопия;1. СВВ сверхвысокий вакуум

195. РЭОС электронная Оже-спектроскопия возбужденная рентгеновским излучением

196. УФЭС ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия СТМ - сканирующая туннельная микроскопия

197. СХПЭЭ спектроскопия характеристических потерь энергии электронов

198. СРМИ спектроскопия рассеяния медленных ионов

199. МПЭ молекулярно-пучковая эпитаксия

200. СРБИ спектроскопия рассеяния быстрых ионов

201. ВИМС вторично-ионная масс спектроскопия

202. ДМЭ дифракция медленных электронов

203. СОИ спектроскопия оптической передачи

204. BMP высокочастотное магнетронное распыление

205. ВОПГ высокоориентированный пиролизный графит

206. РПС Рентгеновская Поглощенная Спектроскопия