Структура поверхностей кремния и германия и ее влияние на динамику адатомов и формирование наноструктур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Жачук Руслан Анатольевич

• Жачук Руслан Анатольевич
• доктор наук
• 2024

Оглавление диссертации доктор наук Жачук Руслан Анатольевич

Введение

Глава 1. Методы исследования поверхности

1.1 Расчеты на основе теории функционала электронной плотности

1.2 Сканирующая туннельная микроскопия

1.3 Дифракция медленных электронов

1.4 Электронная оже-спектроскопия

Глава 2. Основные представления в физике поверхности, необходимые для понимания работы

2.1 Морфология поверхности кристаллов

2.2 Реконструкция поверхностей Si и Ge

2.3 Квантово-размерные наноструктуры

Глава 3. Поверхности (1 1 1) кремния и германия: устойчивость реконструкций и влияние атомной структуры на диффузию адатомов

3.1 Роль фононной энтропии в формировании структуры 7x7 на поверхности Si(1 1 1)

3.2 Влияние упругих деформаций на структуру поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1)

3.3 Влияние атомной структуры поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) на динамику адсорбированных атомов

Выводы по главе

Глава 4. Тройные ступени на поверхности Si(7 7 10): атомная структура и влияние на формирование наноструктур

4.1 Изгиб элементов реконструкции краев тройных ступеней на поверхности Si(7 7 10)

4.2 Формирование массивов нанопроволок и наноточек Ag на поверхности Si(7 7 10)

4.3 Формирование островков Pb на поверхности Si(7 7 10)

4.4 Начальные стадии роста Ge на поверхности Si(7 7 10)

Выводы по главе

Глава 5. Атомная структура поверхностей (1 1 0) и (3 3 1) кремния и германия и их вициналей

5.1 Структура поверхностей (1 1 0) кремния и германия и их вициналей

5.2 Структура поверхностей (3 3 1) кремния и германия

5.3 Эффект увеличения размеров пентамеров в сканирующей туннельной микроскопии .... 207 Выводы по главе

Заключение

Список сокращений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура поверхностей кремния и германия и ее влияние на динамику адатомов и формирование наноструктур»

Введение

Актуальность работы Развитие полупроводниковых нанотехнологий и приборов на их основе базируется на понимании атомной структуры и свойств поверхности. Поэтому исследование структуры и морфологии поверхностей полупроводников, влияния на нее адсорбции инородных атомов, изучение поверхностной диффузии и начальных стадий роста слоев является важной и актуальной задачей. Исследование структуры и свойств чистых поверхностей при этом имеет особое значение, так как практически любая работа, связанная с формированием полупроводниковых наноструктур, начинается с чистой поверхности.

Поверхности многих полупроводниковых кристаллов обычно обладают собственной сложной атомной структурой (реконструкцией), отличной от структуры в плоскостях, параллельных поверхности, в объеме кристалла. Это относится как к чистым поверхностям, так и с примесными атомами [1]. Реконструкция поверхности непосредственно определяет ее многие свойства, такие как ее электронную структуру, диффузию адатомов, места зародышеобразования и др. Формирование наноструктур на поверхности также во многом зависит от реконструкции поверхности подложки и наличия на ней ступеней. Например, одним из наиболее эффективных способов формирования больших массивов наноструктур является использование процессов самосборки (самоорганизации). В этом процессе формирование наноструктур происходит на структурных элементах поверхности, таких как атомные ступени или ячейки реконструкции поверхности, во многом определяя их взаимное расположение, размер и форму. Так, была продемонстрирована возможность создания нанообъектов типа "магических" кластеров с четко определенным составом и структурой внутри ячеек поверхностной структуры Si(1 1 1) - 7 х 7 [2].

Поверхности Si(1 1 1), как сингулярные, так и ступенчатые, лучше подходят для этой цели, чем поверхности Si(0 0 1). Это объясняется тем, что поверхность Si(1 1 1) имеет реконструкцию 7x7 с большой ячейкой. Размеры изломов ступеней кратны размеру ячейки поверхности и поэтому плотность изломов на поверхности Si(1 1 1) низкая. В частности, было показано, что вицинальные поверхности Si(1 1 1) можно приготовить с высокой степенью

структурного совершенства [3]. В то же время ячейка 2x1 поверхности Si(0 0 1) имеет гораздо меньшие размеры, поэтому ступени на этой поверхности менее упорядоченные.

Более 90% всех полупроводниковых приборов состоят из кремния. Структуру поверхностей кремния и германия предпочтительно исследовать совместно. Во-первых, атомы этих элементов обладают близкими физическими и химическими свойствами. Поэтому можно ожидать, что атомная структура поверхностей этих кристаллов будет подобна и, сравнивая полученные результаты можно проследить тенденции изменения структуры и понять закономерности их формирования. Во-вторых, система Ge/Si вызывает значительный интерес в связи с тем, что технология создания устройств на основе Ge/Si совместима с уже имеющейся комплементарной технологией металл-оксид-полупроводник для Si. В то же время использование Ge дает ряд преимуществ. Например, подвижность носителей заряда в Ge больше, чем в Si [4]. Кроме того, наноструктуры Ge/Si с квантовыми точками являются перспективными для применения в оптоэлектронике [5]. Так как система Ge/Si является напряженной, то из этого следует, что влияние упругой деформации слоев Ge и Si на атомную структуру их поверхностей и диффузию адатомов является важной темой исследований.

Известно весьма ограниченное число поверхностей кремния и германия, являющихся гладкими при комнатной температуре. Кроме низкоиндексных поверхностей (0 0 1), (1 1 1) и (1 1 0), это высокоиндексные (1 1 3) и (3 3 1). Высокая стабильность этих поверхностей обусловлена низкой энергией формирования, которая непосредственно зависит от атомной структуры поверхности. Из перечисленных выше поверхностей в большинстве экспериментальных и теоретических исследований изучались Si(0 0 1) и Si(1 1 1), хотя в промышленности в основном используется поверхность Si(0 0 1). Структура высокоиндексных поверхностей представляет значительный интерес, так как было продемонстрировано, что на них возможен рост эпитаксиальных слоев с низкой плотностью дефектов и низкой шероховатостью поверхности [6,7]. Это связано с сильной анизотропией этих поверхностей, из-за чего формирование антифазных доменов и кластеризация пронизывающих дислокаций оказываются подавлены. На момент выполнения работы структура поверхностей (0 0 1), (1 1 1) и (1 1 3) кремния и германия была твердо установлена. Однако, несмотря на множество предложенных моделей реконструированных поверхностей (1 1 0) и (3 3 1), ни одну из них

нельзя было считать удовлетворительной, так как все они вызывали множество противоречий и плохо описывали имеющиеся экспериментальные данные. Отсутствие надежных атомных моделей реконструированных поверхностей (1 1 0) и (3 3 1) кремния и германия делает невозможным исследование свойств этих поверхностей с помощью расчетов, основанных на первых принциапах, а также серьезно затрудняет интерпретацию экспериментальных данных.

Главная трудность в определении атомной структуры поверхности состоит в существовании большого количества атомных конфигураций даже для ячеек небольшого размера. Эксперименты с использованием сканирующей туннельной микроскопии и расчеты на основе теории функционала плотности представляют собой два взаимодополняющих метода, которые часто используются вместе для определения структуры поверхности. В настоящее время предсказание структуры поверхности кристалла с большой ячейкой на основе одних лишь расчетов является сложной задачей из-за высокой вычислительной ресурсоемкости таких задач. Экспериментальные данные микроскопии помогают сузить поиск возможных атомных конфигураций, показывая реальную структуру поверхности образца в атомном масштабе. Однако интерпретация изображений туннельной микроскопии с высоким разрешением сама по себе достаточно сложна, поскольку эти изображения не отражают напрямую положения атомных ядер. В упрощенном виде эти изображения представляют собой комбинацию вкладов от топографии и электронной структуры поверхности образца [8,9]. Следовательно, интерпретация таких изображений, в свою очередь, может требовать знания атомной структуры поверхности и расчетов из первых принципов.

Все вышеперечисленное определило актуальность выбранного направления исследований - изучение структуры поверхностей Si и Ge и ее влияния на динамику адатомов и формирование наноструктур.

Целью диссертационной работы является установление закономерностей формирования атомных структур на поверхностях кремния и германия, исследование их устойчивости и влияния структуры поверхности на динамику адатомов и формирование наноструктур.

Для достижения цели работы ставятся следующие задачи:

1. Исследовать устойчивость реконструкций поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) к упругим деформациям решетки и влиянию температуры.

2. Изучить влияние структуры поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) и их упругих деформаций на диффузию адатомов.

3. Исследовать устойчивость элементов реконструкции тройных ступеней на поверхности Si(7 7 10) к изгибам и изучить возможность формирования нанопроволок и наноточек на этой поверхности.

4. Определить атомную структуру реконструированных поверхностей (3 3 1) и (1 1 0) кремния и германия и их вициналей.

Научная новизна работы В работе получены новые экспериментальные и теоретические результаты, основными из которых являются следующие:

1. Теоретически показано, что структура 7x7 поверхности Si(1 1 1) при температурах ниже 300 - 400 К является метастабильной и должна перестраиваться в структуру 5 х 5. Наблюдение структуры 7x7 при более низких температурах вызвано низким коэффициентом диффузии атомов Si, затрудняющим фазовый переход.

2. Теоретически установлено соответствие между латеральными упругими деформациями решетки в диапазоне от -0.04 до 0.04 и структурой чистых поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1). Показано, что образование доменов структуры с(2 х 4) на поверхности тонких пленок Si/Ge(1 1 1) вызвано растягивающей деформацией решетки Si.

3. Теоретически найдены стабильные места адсорбции, их относительные энергии, основные пути диффузии и соответствующие им энергии активации для адатомов Sr и Ge на поверхностях Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) со структурами 5x5 и 7x7. Показано, что основные пути миграции адатомов связаны с образованием ковалентных связей между адатомами и атомами димеров в составе структур 5x5 и 7x7.

4. Экспериментально показано, что вид изображений сканирующей туннельной микроскопии, наблюдающихся при тепловом движении адатомов в ячейке структуры Si(1 1 ^-7x7, зависит от скорости сканирования иглы. Сравнение результатов

Монте-Карло моделирования таких изображений с экспериментальными данными показало, что средняя скорость движения атомов Sr в пределах ячейки 7x7 при комнатной температуре составляет « 300 нм/с.

5. Теоретически показано, что скорость диффузии адатомов Ge по поверхностям Ge(1 1 1) со структурами 5x5 и 7x7 одинакова. Установлено, что это происходит из-за того, что структура 5x5 состоит из того же набора структурных блоков, что и 7x7, упорядоченных аналогичным образом. Таким образом, одинаковое локальное атомное строение поверхности приводит к идентичным диффузионным барьерам.

6. Теоретически, на основе расчетов установлен механизм увеличения диффузионного барьера при сжатии поверхностей Ge(1 1 1) со структурами 5x5 и 7x7. Он состоит в усилении связей в димерах структур 5x5 и 7x7 и, как следствие, ослаблении связей между адатомом и димером при сжатии поверхности.

7. Теоретически показано, что на тройных ступенях, формирующихся на вицинальных поверхностях Si(1 1 1), имеются как статически изогнутые элементы структуры, так и динамически изгибающиеся при комнатной температуре под действием тепловых флуктуаций. Установлено, что статический изгиб элементов структуры вызван их кулоновским взаимодействием с ближайшим атомным окружением.

8. Экспериментально обнаружена зависимость формы и размеров растущих на поверхности Si островков Ag от количества предварительно адсорбированного на поверхности Si кислорода. Продемонстрирована возможность формирования плотных массивов упорядоченно расположенных и с высокой однородностью форм и размеров наноструктур Ag на ступенчатой поверхности Si(7 7 10): при небольших покрытиях кислорода (« 0.003 монослоя) формируются нанопроволоки Ag, а при более высоких покрытиях (« 0.025 монослоя) - наноточки Ag.

9. Теоретически установлено, что реконструированные поверхности (1 1 0) и (3 3 1) кремния и германия и их вицинали построены на основе подобных компактных структурных блоков, состоящих из пентамера с межузельным атомом и соседней реконструированной области. Для поверхностей обеих ориентаций разработаны структурные блоки и на их основе построены атомные модели всех структур, наблюдающихся на этих поверхностях.

10. Теоретически, на примере поверхности Si(3 3 1) показано, что если направления оборванных связей атомов поверхности не перпендикулярны ей, то положения регистрируемых пятен на изображениях сканирующей туннельной микроскопии не будут соответствовать фактическим координатам атомных ядер на поверхности. Это явление необходимо принимать во внимание при интерпретации экспериментальных изображений высокого разрешения сканирующей туннельной микроскопии.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что полученные знания о структуре поверхностей Si и Ge и ее влиянии на динамику атомов на поверхности и формирование наноструктур являются основой для контролируемого создания новых функциональных материалов. Например, установленные зависимости структуры поверхностей Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) от их упругих деформаций могут использоваться для быстрого определения деформаций решетки поверхности при росте пленок Ge на Si, имеющих практическую ценность. Найденная зависимость размеров и формы образующихся на поверхности Si островков Ag от концентрации адсорбированного на поверхности кислорода открывает широкие возможности для создания различных наноструктур. С установлением атомной структуры поверхностей (1 1 0) и (3 3 1) кремния и германия стало возможным корректно интерпретировать результаты, полученные с использованием этих подложек, осознанно планировать эксперименты по изменению их свойств и исследовать свойства этих поверхностей теоретически, с применением расчетов, основанных на первых принципах.

Методология и методы исследования Исследования проводились методами сканирующей туннельной микроскопии, дифракции медленных электронов, электронной оже-спектроскопии и с помощью расчетов на основе теории функционала плотности. В качестве объектов исследования использовались образцы кристаллического кремния различных ориентаций, изготовленные в Институте физики полупроводников СО РАН. Осаждение атомов адсорбата на поверхность образцов проводили в вакуумной камере, из специально изготовленных источников. Эксперименты проводили при комнатной температуре в сверхвысоком вакууме.

Теоретическое исследование атомной структуры поверхностей Si и Ge и динамики адатомов проводилось с использованием стандартных программных пакетов, реализующих

метод функционала плотности (SIESTA, VASP, AIMPRO) и использующих метод псевдопотенциалов. Для исследования атомной структуры поверхности проводился расчет энергии формирования поверхности (обычно при T = 0 K) и ее теоретических изображений сканирующей туннельной микроскопии, проводилось сравнение с имеющимися экспериментальными данными. При исследовании динамики адатомов на поверхности строилась карта поверхности потенциальной энергии для адсорбированного атома, по ней определялись устойчивые места адсорбции, основные пути диффузии адатома и соответствующие энергии активации.

Положения, выносимы на защиту

1. Структура 7x7 поверхности Si(1 1 1) при температурах ниже 300 - 400 К является метастабильной и должна перестраиваться в структуру 5x5. Этот фазовый переход затруднен из-за низкого коэффициента диффузии атомов Si при температурах около комнатной и ниже. Установлены границы устойчивости различных структур на поверхностях Si(1 1 1) и Ge(1 1 1) при латеральных упругих деформациях решетки в диапазоне от -0.04 до 0.04 и найдено, что формирование доменов структуры с(2 x 4) на поверхности тонких пленок Si на Ge(1 1 1) вызвано растягивающей деформацией решетки Si. Формирование доменных границ структуры с(2 x 4) объясняется сегрегацией атомов Ge на поверхности растущей пленки Si.

2. Основные пути миграции адатомов Ge и Sr по поверхностям Ge(1 1 1) и Si(1 1 1) связаны с образованием ковалентных связей между этими адатомами и атомами димеров в составе поверхностных структур 5x5 и 7x7. Экспериментально измеренная скорость диффузии адатомов Ge по поверхностям Ge(1 1 1) с этими структурами одинаковая из-за одинакового локального атомного строения реконструкций 5 x 5 и 7x7. Диффузионный барьер на поверхностях со структурами 5x5 и 7x7 увеличивается при сжатии поверхности из-за усиления связей в димерах этих структур и соответствующего ослабления связей между адатомом и атомом димера.

3. Вид изображений сканирующей туннельной микроскопии, на которых регистрируются флуктуации туннельного тока, вызванные тепловым движением адатома в ячейке поверхностной структуры, зависит от скорости сканирования иглы. Серия таких

изображений, полученных при разных скоростях сканирования, позволяет получить информацию о скорости движения адатома.

4. Тройные ступени на поверхности Si(7 7 10) имеют как статически изогнутые элементы структуры, так и динамически изгибающиеся при комнатной температуре. Статический изгиб элементов структуры вызван их кулоновским взаимодействием с ближайшим атомным окружением. На форму образующихся на поверхности Si(7 7 10) островков Ag влияет предварительная адсорбция кислорода. В зависимости от концентрации кислорода на поверхности Si(7 7 10) формируются нанопроволоки или наноточки Ag.

5. Реконструированные поверхности (1 1 0) и (3 3 1) кремния и германия и их вицинали построены на основе подобных компактных структурных блоков, состоящих из пентамера с межузельным атомом и соседней реконструированной области. Атомные модели этих поверхностей, построенные на основе таких структурных блоков, хорошо описывают имеющиеся экспериментальные данные и приводят к низкой энергии формирования поверхности.

Научная обоснованность и достоверность представленных в диссертационной работе экспериментальных и теоретических результатов определяется корректностью постановки решаемых задач и их физической обоснованностью, применением различных взаимодополняющих современных методов исследования поверхности, а также соответствием полученных результатов с известными экспериментальными и теоретическими данными.

Апробация результатов работы Основные результаты работы докладывались на международных и российских конференциях, в том числе:

международная конференция "Микро- и наноэлектроника - 2005" (г. Звенигород, Россия, 3-7 октября 2005 г.); II международная конференция по передовым наноматериалам (г. Авейро, Португалия, 22-25 июня 2008 г.); IX Российская конференция по физике полупроводников (г. Новосибирск, г. Томск, Россия, 28 сентября - 3 октября 2009 г.); VI международная конференция и V школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе, "Кремний-2009" (г. Новосибирск, Россия, 7-10 июля 2009 г.); XI международная конференция и X Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики,

материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе, "Кремний-2016" (г. Новосибирск, Россия, 12-15 сентября 2016 г.); XIV Российская конференция по физике полупроводников (г. Новосибирск, Россия, 9-13 сентября 2019 г.); I международная конференция "Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов" (г. Москва, Россия, 21-23 октября 2019 г.); международная конференция "Физика полупроводниковых структур", посвященная 100-летию со дня рождения академика А. В. Ржанова (г. Новосибирск, Россия, 6-10 апреля 2020 г.); II международная конференция "Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов" (г. Москва, Россия, 19-21 октября 2020 г.); III международная конференция "Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов" (г. Москва, Россия, 25-27 октября 2021 г.); XIV Международная конференция и XIII Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе, «Кремний-2022" (г. Новосибирск, Россия, 26-30 сентября 2022 г.); X международная конференция им. Завойского "Физика и химия элементарных химических процессов" (г. Новосибирск, Россия, 5-9 сентября 2022 г.); V международная конференция "Математическое моделирование в материаловедении электронных компонентов" (г. Москва, Россия, 23-25 октября 2023 г.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 27 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в список ВАК:

A1. Henzler M., ZhachukR. The step structure of the Si(5 5 7) surface. // Thin Solid Films. - 2003. -V.428. - P. 129-132.

A2. Dolbak A.E., Zhachuk R.A., Olshanetsky B.Z. Ag growth on Si(5 5 7) surface. // Phys. Low-

Dimens. Struct. - 2003. - V.7-8. - P.35-42. A3. Zhachuk R.A., Teys S.A., Dolbak A.E., Olshanetsky B.Z. Formation of ordered arrays of Ag

nanowires and nanodots on Si(5 5 7) surface. // Surf. Sci. - 2004. - V.565. - P.37-44. A4. Жачук Р.А., Тийс С.А., Ольшанецкий Б.З. Формирование наноточек и нанопроволок серебра

на поверхности Si(5 5 7). // Письма в ЖЭТФ. - 2004. - V.79. - P.467-469. A5. Жачук Р.А., Тийс С.А., Ольшанецкий Б.З. Исследование начальных стадий роста Pb на поверхности Si(7 7 10) методом сканирующей туннельной микроскопии. // Физика и

техника полупроводников. - 2007. - V.41. - P.580-583. A6. ZhachukR., Pereira S. Comment on "Atomic structure model of the reconstructed Si(557) surface with a triple step structure: Adatom-parallel dimer model". // Phys. Rev. B. - 2009. - V.79 -P.077401.

A7. Жачук Р.А., Романюк К.Н., Тийс С.А., Ольшанецкий Б.З. Начальные стадии роста Ge на

поверхности Si(7 7 10). // Физика твердого тела. - 2009. - V.51. - P.189-194. A8. Zhachuk R., Teys S., Olshanetsky B., Pereira S. Speed determination of single Sr adatoms moving

within Si(1 1 1) - 7 x 7 half unit cells. // Appl. Phys. Lett. - 2009. - V.95. - P.061901. A9. Zhachuk R., Olshanetsky B., Coutinho J., Pereira S. Electronic effects in the formation of apparently noisy scanning tunneling microscopy images of Sr on Si(1 1 1) — 7 x 7. // Phys. Rev. B. - 2010. - V.81. - P.165424. A10. Жачук Р.А., Тийс С.А., Ольшанецкий Б.З. Влияние реконструкции поверхности Si(1 1 1) — 7x7 на диффузию атомов стронция. // ЖЭТФ. - 2011. - V.140. - P.1113-1124.

A11. Zhachuk R., Teys S., Coutinho J. Strain-induced structure transformations on Si(1 1 1) and Ge(1 1 1) surfaces: A combined density-functional and scanning tunneling microscopy study. // J. Chem. Phys. - 2013. - V.138. - P. 224702.

A12. Zhachuk R., Teys S., Coutinho J., Rayson M.J., Briddon P.R. Static and dynamic buckling of reconstructions at triple steps on Si(1 1 1) surfaces. // Appl. Phys. Lett. - 2014. - V.105. - P. 171602.

A13. Жачук Р.А., Кутиньо Ж., Рэйсон М.Ж., Бриддон П.Р. Изгиб элементов реконструкции краев тройных ступеней на вицинальных поверхностях (1 1 1) Si. // ЖЭТФ. - 2015. -V.147. - P.729-735.

A14. ZhachukR., Coutinho J., DolbakA., Cherepanov V., Voigtländer B. Si(1 1 1) strained layers on Ge(1 1 1): Evidence for c(2 x 4) domains. // Phys. Rev. B. - 2017. - V.96. - P.085401.

A15. ZhachukR., Teys S. Pentagons in the Si(3 3 1) — (12 x 1) surface reconstruction. // Phys. Rev. B. - 2017. - V.95. - P. 041412(R).

A16. Жачук Р., Кутиньо Ж. Комментарий к статье "Различные СТМ-изображения

сверхструктуры чистой грани Si(133)-6 х 2". // Письма в ЖЭТФ. - 2017. - V.106. - P.322-323.

A17. ZhachukR., Coutinho J., Palotas K. Atomic and electronic structure of the Si(3 3 1) — (12 x 1) surface. // J. Chem. Phys. - 2018. - V.149. - P.204702.

A18. Жачук Р.А., Кутиньо Ж. Эффект увеличения размеров пентамеров при сканирующей туннельной микроскопии: роль поверхностных радикалов. // ЖЭТФ. - 2019. - V.155. -P.103-107.

A19. ZhachukR.A., Shklyaev A.A. Universal building block for (1 1 0)-family silicon and germanium surfaces. // Appl. Surf. Sci. - 2019. - V.494. - P.46-50.

A20. Zhachuk R.A., Dolbak A.E., Shklyaev A.A. Atomic structure of high Miller index Si(47 35 7) surface. // Surf. Sci. - 2020. - V.693. - P.121549.

A21. Жачук Р.А. Атомные модели поверхностей Si(1 1 0) — 5 x 8 и Ge(1 1 0) — c(10 x 8). // ЖЭТФ. - 2020. - V.158. - P.257-364.

A22. Zhachuk R. Structural dataset for Si(1 1 0) and Si(17 15 1) surface models and related calculated STM images. // Data in brief. - 2020. - V.28. - P.104847.

A23. Zhachuk R.A., Coutinho J. Pentamers with interstitial atoms as the building blocks of the Ge(3 3 1) — 5 x 1 surface. // Appl. Surf. Sci. - 2020. - V.533. - P.147507.

A24. Долбак А.Е., Жачук Р.А. Деформация межатомных связей в верхних слоях поверхности Ge(1 1 1) со структурами c(2x8), 7x7 и 5x5. // ЖЭТФ. - 2021. - V.160. - P.55-61.

A25. Zhachuk R.A., Coutinho J. Comment on "Experimental evidence for a new two-dimensional honeycomb phase of silicon: A missing link in the chemistry and physics of silicon surfaces?". // J. Phys. Chem. C. - 2022. - V.126. - P.866-867.

A26. Zhachuk R.A., Coutinho J. Crucial role of vibrational entropy in the Si(1 1 1) — 7 x 7 surface structure stability. // Phys. Rev. B. - 2022. - V.105. - P.245306.

A27. Zhachuk R.A., Latyshev A.V., Coutinho J. Impact of strain and surface reconstruction on long-range-diffusion of Ge atoms on Ge(1 1 1) surface. // Phys. Rev. B. - 2023. - V.107. - P. 245305.

Личный вклад автора Все теоретические и экспериментальные результаты, представленные в работе, получены соискателем лично, либо при его непосредственном участии. Ряд работ выполнен в соавторстве с сотрудниками Института физики полупроводников СО РАН, а также сотрудников университета г. Авейро (Португалия), исследовательских центров г. Ганновер и г. Юлих (Германия), исследовательского центра г. Будапешт (Венгрия), исследовательских центров г. Суррей и г. Ньюкастл (Великобритания).

Участие соавторов в совместных работах заключалось в следующем:

д.ф.-м.н. Б. З. Ольшанецкий, акад. проф. А. В. Латышев, д-р С. Перейра и проф. М. Хенцлер принимали участие в организации работы, постановке задач и обсуждении результатов.

Д-р Ж. Кутиньо осуществлял установку и настройку программных пакетов, предоставлял доступ к вычислительным ресурсам кластера, консультировал по поводу проведения расчетов, обсуждал полученные теоретические результаты и участвовал в подготовке статей.

К.ф.-м.н. С. А. Тийс, к.ф.-м.н. А. Е. Долбак, к.ф.-м.н. К. Н. Романюк, д.ф.-м.н. А. А. Шкляев, д-р В. Черепанов и проф. Б. Фойхтлендер принимали участие в планировании и проведении экспериментов, обработке экспериментальных данных, обобщении результатов и подготовке материалов к публикации. Ими же проводилась техническая поддержка сверхвысоковакуумного и электронного оборудования в Институте физики полупроводников СО РАН, Новосибирском государственном университете и исследовательском центре г. Юлих (Германия).

Д-р К. Палотас консультировал по использованию программного пакета Bscan для расчета реалистичных изображений сканирующей туннельной микроскопии, а д-р М. Ж. Рэйсон и д-р П. Р. Бриддон являются соавторами по условиям пользовательского соглашения программного пакета Атрго.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 238 страниц, включая 115 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 206 наименований.

Глава 1. Методы исследования поверхности

В данной главе приведен обзор экспериментальных и теоретических методов исследования поверхностей твердых тел, использованных в работе. В качестве основных методов исследования поверхности использовались такие взаимодополняющие методы как расчет на основе теории функционала плотности (Density Functional Theory, DFT) в сравнении с экспериментальными данными, полученными с помощью сканирующей туннельной микроскопии (Scanning Tunneling Microscopy, STM). В то время как метод STM позволяет получить первоначальные экспериментальные данные о морфологии и структуре поверхности, DFT позволяет корректно интерпретировать их, а также получить дополнительные данные, недоступные для непосредственного экспериментального наблюдения. В качестве дополнительных методов изучения структуры поверхности использовались стандартная дифракция медленных электронов (Low Energy Electron Diffraction, LEED) и дифракция медленных электронов с анализом профилей дифракционных рефлексов (Spot Profile Analysing LEED, SPA-LEED). Химический состав поверхности контролировали с помощью метода электронной оже-спектроскопии (Auger Electron Spectroscopy, AES).

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Жачук Руслан Анатольевич, 2024 год

Список литературы

[1] Лифшиц В.Г., Гаврилюк Ю.Л., Саранин А.А., Зотов А.В., Цуканов Д.А. Поверхностные фазы на кремнии. // Успехи Физических Наук. - 2000. - V.170. - P.569-571.

[2] Wang Y.L., Saranin A.A., Zotov A.V., Lai M.Y., Chang H.H. Random and ordered arrays of surface magic clusters. // Int. Rev. Phys. Chem. - 2008. - V.27. - P.317-360.

[3] Kirakosian A., Bennewitz R., Crain J.N., Fauster T., Lin J.L., Petrovykh D.Y., Himpsel F.J. Atomically accurate Si grating with 5.73 nm period. // Appl. Phys. Lett. - 2001. - V.79. -P.1608.

[4] Pillarisetty R. Academic and industry research progress in germanium nanodevices. // Nature -2011. - V.479. - P.324-328.

[5] Pchelyakov O.P., Dvurechensky A.V., Latyshev A.V., Aseev A.L. Ge/Si heterostructures with coherent Ge quantum dots in silicon for applications in nanoelectronics. // Semicond. Sci. Technol. - 2010. - V.26. - P.014027.

[6] Waltereit P., Fernández J.M., Kaya S., Thornton T.J. Si/SiGe quantum wells grown on vicinal Si(001) substrates: Morphology, dislocation dynamics, and transport properties. // Appl. Phys. Lett. - 1998. - V.72. - P.2262-2264.

[7] Jurkovic M.J., Alperin J., Du Q., Wang W.I., Chang M.F. AlGaAs/GaAs Npn heterojunction bipolar transistors grown on Si (311) by molecular beam epitaxy. // J. Vac. Sci. Technol. B. -1998. - V.16. - P.1401-1403.

[8] Hofer W.A. Challenges and errors: interpreting high resolution images in scanning tunneling microscopy. // Prog. Surf. Sci. - 2003. - V.71. - P.147-183.

[9] Tersoff J., Hamann D.R. Theory of the scanning tunneling microscope. // Phys. Rev. B. - 1985. - V.31. - P.805.

[10] Kohn W., Sham L.J. Self-consistent equations including exchange and correlation effects. // Phys. Rev. - 1965. - V.140. - P.A1133.

[11] Perdew J.P., Zunger A. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems. // Phys. Rev. B. - 1981. - V.23. - P.5048.

[12] Perdew J.P., Wang Y. Accurate and simple analytic representation of the electron-gas correlation energy. // Phys. Rev. B. - 1992. - V.45. - P.13244.

[13] Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple. // Phys. Rev. Lett. - 1996. - V.77. - P.3865.

[14] Perdew J.P., Ruzsinszky A., Csonka G.I., Vydrov O.A., Scuseria G.E., Constantin L.A., Zhou X., Burke K. Restoring the density-gradient expansion for exchange in solids and surfaces. // Phys. Rev. Lett. - 2008. - V.100. - P.136406.

[15] Grimme S., Antony J., Ehrlich S., Krieg H. A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu. // J. Chem. Phys.

- 2010. - V.132. - P.154104.

[16] Grimme S., Ehrlich S., Goerigk L. Effect of the damping function in dispersion corrected density functional theory. // J. Comput. Chem. - 2011. - V.32. - P.1456-1465.

[17] Hammer B., Scheffler M., Jacobsen K.W., N0rskov J.K. Multidimensional Potential Energy Surface for H2 Dissociation over Cu(111). // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V.73. - P. 1400.

[18] Heyd J., Scuseria G.E., Ernzerhof M. Hybrid functionals based on a screened Coulomb potential. // J. Chem. Phys. - 2003. - V.118. - P.8207.

[19] Krukau A.V., Vydrov O.A., Izmaylov A.F., Scuseria G.E. Influence of the exchange screening parameter on the performance of screened hybrid functionals. // J. Chem. Phys. - 2006. - V. 125.

- P.224106.

[20] Soler J.M., Artacho E., Gale J.D., García A., Junquera J., Ordejón P., Sánchez-Portal D. The SIESTA method for ab initio order-Nmaterials simulation. // J. Phys. Condens. Matter. - 2002.

- V.14. - P.2745.

[21] García A., Papior N., Akhtar A., Artacho E., Blum V., Bosoni E., Brandimarte P., Brandbyge M., Cerdá J.I., Corsetti F., Cuadrado R., Dikan V., Ferrer J., Gale J., García-Fernández P.,

García-Suárez V.M., García S., Huhs G., Illera S., Korytár R., Koval P., Lebedeva I., Lin L., López-Tarifa P., Mayo S.G., Mohr S., Ordejón P., Postnikov A., Pouillon Y., Pruneda M., Robles R., Sánchez-Portal D., Soler J.M., Ullah R., Yu V.W.Z., Junquera J. Siesta: Recent developments and applications. // J. Chem. Phys. - 2020. - V.152. - P.204108.

[22] Kresse G., Furthmüller J. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set. // Phys. Rev. B. - 1996. - V.54. - P.11169.

[23] Kresse G., Furthmüller J. Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set. // Comput. Mater. Sci. - 1996. - V.6. - P.15-50.

[24] Rayson M.J., Briddon P.R. Highly efficient method for Kohn-Sham density functional calculations of 500-10000 atom systems. // Phys. Rev. B. - 2009. - V.80. - P.205104.

[25] Rayson M.J. Rapid filtration algorithm to construct a minimal basis on the fly from a primitive Gaussian basis. // Comput. Phys. Commun. - 2010. - V.181. - P.1051-1056.

[26] Gonze X., Beuken J.M., Caracas R., Detraux F., Fuchs M., Rignanese G.M., Sindic L., Verstraete M., Zerah G., Jollet F., Torrent M., Roy A., Mikami M., Ghosez P., Raty J.Y., Allan D.C. First-principles computation of material properties: the ABINIT software project. // Comput. Mater. Sci. - 2002. - V.25. - P.478-492.

[27] Gonze X., Jollet F., Abreu Araujo F., Adams D., Amadon B., Applencourt T., Audouze C., Beuken J.M., Bieder J., Bokhanchuk A., Bousquet E., Bruneval F., Caliste D., Côté M., Dahm F., Da Pieve F., Delaveau M., Di Gennaro M., Dorado B., Espejo C., Geneste G., Genovese L., Gerossier A., Giantomassi M., Gillet Y., Hamann D.R., He L., Jomard G., Laflamme Janssen J., Le Roux S., Levitt A., Lherbier A., Liu F., Lukacevic I., Martin A., Martins C., Oliveira M.J.T., Poncé S., Pouillon Y., Rangel T., Rignanese G.M., Romero A.H., Rousseau B., Rubel O., Shukri A.A., Stankovski M., Torrent M., Van Setten M.J., Van Troeye B., Verstraete M.J., Waroquiers D., Wiktor J., Xu B., Zhou A., Zwanziger J.W. Recent developments in the ABINIT software package. // Comput. Phys. Commun. - 2016. - V.205. - P.106-131.

[28] García-Gil S., García A., Lorente N., Ordejón P. Optimal strictly localized basis sets for noble metal surfaces. // Phys. Rev. B. - 2009. - V.79. - P.075441.

[29] Stekolnikov A.A., Furthmüller J., Bechstedt F. Absolute surface energies of group-IV semiconductors: Dependence on orientation and reconstruction. // Phys. Rev. B. - 2002. - V.65. - P.115318.

[30] Stekolnikov A.A., Furthmüller J., Bechstedt F. Tetramers on diamond, Si, and Ge(113) surfaces: Ab initio studies. // Phys. Rev. B. - 2003. - V.68. - P.205306.

[31] Battaglia C., Onida G., Gaál-Nagy K., Aebi P. Structure and stability of the Si(331 ) - (12x1 ) surface reconstruction investigated with first-principles density functional theory. // Phys. Rev. B. - 2009. - V.80. - P.214102.

[32] Henkelman G., Uberuaga B.P., Jónsson H. Climbing image nudged elastic band method for finding saddle points and minimum energy paths. // J. Chem. Phys. - 2000. - V.113. - P.9901-9904.

[33] Palotás K., Hofer W.A. Multiple scattering in a vacuum barrier obtained from real-space wavefunctions. // J. Phys. Condens. Matter. - 2005. - V. 17. - P.2705.

[34] Horcas I., Fernández R., Gómez-Rodríguez J.M., Colchero J., Gómez-Herrero J., Baro A.M. WSXM: A software for scanning probe microscopy and a tool for nanotechnology. // Rev. Sci. Instrum. - 2007. - V.78. P.013705.

[35] McGuire G.E. Auger Electron Spectroscopy Reference Manual: a Book of Standard Spectra for Identification and Interpretation of Auger Electron Spectroscopy Data, - Springer, 2013. -135 c.

[36] Stekolnikov A.A., Bechstedt F. Shape of free and constrained group-IV crystallites: Influence of surface energies. // Phys. Rev. B. - 2005. - V.72. - P.125326.

[37] Baski A.A., Erwin S.C., Whitman L.J. The structure of silicon surfaces from (001) to (111). // Surf. Sci. - 1997. - V.392. - P.69-85.

[38] Erwin S.C., Baski A.A., Whitman L.J. Structure and Stability of Si(114)-(2x1). // Phys. Rev. Lett. - 1996. - V.77. - P.687.

[39] Baski A.A., Erwin S.C., Whitman L.J. A Stable High-Index Surface of Silicon: Si(5 5 12). //

Science. - 1995. - V.269. - P.1556-1560.

[40] Olshanetsky B.Z., Teys S.A. Phase transitions on clean and nickel containing vicinal Si(111) surfaces. // Surf. Sci. - 1990. - V.230. - P.184-196.

[41] Phaneuf R.J., Williams E.D., Bartelt N.C. Temperature dependence of vicinal Si(111) surfaces. // Phys. Rev. B. - 1988. - V.38. - P.1984.

[42] Bartelt N.C., Williams E.D., Phaneuf R.J., Yang Y., Das Sarma S. Orientational stability of silicon surfaces. // J. Vac. Sci. Technol. A - 1998. - V.7. - P.1898.

[43] Wei J., Wang X.S., Goldberg J.L., Bartelt N.C., Williams E.D. Step-height mixtures on vicinal Si(111) surfaces. // Phys. Rev. Lett. - 1992. - V.68. - P.3885.

[44] Teys S.A., Romanyuk K.N., Zhachuk R.A., Olshanetsky B.Z. Orientation and structure of triple step staircase on vicinal Si(1 1 1) surfaces. // Surf. Sci. - 2006. - V.600. - P.4878-4882.

[45] Chaika A.N., Fokin D.A., Bozhko S.I., Ionov A.M., Debontridder F., Cren T., Roditchev D. Atomic structure of a regular Si(2 2 3) triple step staircase. // Surf. Sci. - 2009. - V.603. -P.752-761.

[46] Chaika A.N., Fokin D.A., Bozhko S.I., Ionov A.M., Debontridder F., Dubost V., Cren T., Roditchev D. Regular stepped structures on clean Si(hhm)7*7 surfaces. // J. Appl. Phys. - 2009. - V.105. - P.034304.

[47] Oh D.H., Kim M.K., Nam J.H., Song I., Park C.Y., Woo S.H., Hwang H.N., Hwang C.C., Ahn J.R. Atomic structure model of the reconstructed Si(557) surface with a triple step structure: Adatom-parallel dimer model. // Phys. Rev. B. - 2008. - V.77. - P.155430.

[48] Zhachuk R., Pereira S. Comment on "atomic structure model of the reconstructed Si(557) surface with a triple step structure: Adatom-parallel dimer model". // Phys. Rev. B. - 2009. -V.79 - P.077401.

[49] Horn-von Hoegen M. Growth of semiconductor layers studied by spot profile analysing low energy electron diffraction. // Zeitschrift Für Krist. - 1999. - V.214. - P.591-629.

[50] Chadi D.J. Atomic and Electronic Structures of Reconstructed Si(100) Surfaces. // Phys. Rev. Lett. - 1979. - V.43. - P.43.

[51] Sagisaka K., Fujita D., Kido G. Phase manipulation between c(4x2) and p(2x2) on the Si(100) surface at 4.2 K. // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V.91. - P.146103.

[52] Takagi Y., Yamada M., Nakatsuji K., Komori F. Rewritable nanopattern on a Ge(001) surface utilizing p(2x2)-to-c(4x2) transition of surface reconstruction induced by a scanning tunneling microscope. // Appl. Phys. Lett. - 2004. - V.84. - P.1925.

[53] Cho K., Joannopoulos J.D. Intrinsic surface atom manipulations in STM and AFM. // Appl. Surf. Sci. - 1996. - V.104-105. - P.286-290.

[54] Cho K., Joannopoulos J.D. Flipping silicon dimers on Si(100) using scanning tip microscopy: A theoretical investigation. // Phys. Rev. B. - 1996. - V.53. - P.4553.

[55] Appelbaum I., Wang T., Fan S., Joannopoulos J.D., Narayanamurti V. Can silicon dimers form logic gates? // Nanotechnology. - 2001. - V.12. - P.391.

[56] Hata K., Sainoo Y., Shigekawa H. Atomically Resolved Local Variation of the Barrier Height of the Flip-Flop Motion of Single Buckled Dimers of Si(100). // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V.86. -P.3084.

[57] Northrup J.E. Si(111) V3 x V3 -Al: An Adatom-Induced Reconstruction. // Phys. Rev. Lett. -1984. - V.53 - P.683.

[58] Lim H., Cho K., Park I., Joannopoulos J.D., Kaxiras E. Ab initio study of hydrogen adsorption on the Si(111)-(7x7) surface. // Phys. Rev. B. - 1995. - V.52. - P.17231.

[59] Pandey K.C. New n-Bonded Chain Model for Si(111)-(2x1) Surface. // Phys. Rev. Lett. - 1981. - V.47. - P.1913.

[60] Becker R.S., Golovchenko J.A., Higashi G.S., Swartzentruber B.S. New Reconstructions on Silicon (111) Surfaces. // Phys. Rev. Lett. - 1986. - V.57. - P.1020.

[61] Takayanagi K., Tanishiro Y., Takahashi S., Takahashi M. Structure analysis of Si(111) -7 x 7

reconstructed surface by transmission electron diffraction. // Surf. Sci. - 1985. - V.164. -P.367-392.

[62] Wang J., Jin L., Zhou H., Fu H., Song C., Meng S., Zhang J. Direct imaging of surface states hidden in the third layer of Si (111 )-7 x 7 surface by pz-wave tip. // Appl. Phys. Lett. - 2018. -V.113. - P.031604.

[63] Gao H.J., Wang Y.L., Guo H.M., Qin Z.H., Ma H.F. Toward a detailed understanding of Si(111)- 7x7 surface and adsorbed ge nanostructures: Fabrications, structures, and calculations. // J. Nanomater. - 2008. - V.2008. - P.874213.

[64] Modesti S., Sheverdyaeva P.M., Moras P., Carbone C., Caputo M., Marsi M., Tosatti E., Profeta G. Low-temperature insulating phase of the Si(111)-7x7 surface. // Phys. Rev. B. -2020. - V. 102. - P.035429.

[65] Smeu M., Guo H., Ji W., Wolkow R.A. Electronic properties of Si(111)-7x7 and related reconstructions: Density functional theory calculations. // Phys. Rev. B. - 2012. - V.85. -P.195315.

[66] Yang Y.N., Williams E.D. High atom density in the '"1x1"' phase and origin of the metastable reconstructions on Si(111). // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V.72. - P.1862.

[67] Neddermeyer H. Scanning tunnelling microscopy of semiconductor surfaces. // Reports Prog. Phys. - 1996. - V.59. - P.701.

[68] Ishizaka A., Doi T., Ichikawa M. Possibility of a new phase transition in 7x7 structure on clean Si(111) surfaces. // Appl. Phys. Lett. - 1991. - V.58. - P.902-904.

[69] Seiwatz R. Possible structures for clean, annealed surfaces of germanium and silicon. // Surf. Sci. - 1964. - V.2. - P.473-483.

[70] Henzler M., ZhachukR. The step structure of the Si(5 5 7) surface. // Thin Solid Films. - 2003. - V.428. - P.129-132.

[71] Teys S.A., Talochkin A.B., Olshanetsky B.Z. Formation of Ge nanoislands before the completion of a wetting layer in the Ge/Si(1 1 1) system. // J. Cryst. Growth. - 2009. - V.311. - P.3898-

3903.

[72] Voigtländer B., Kästner M. "In vivo" STM studies of the growth of Germanium and Silicon on Silicon. // Appl. Phys. A - 1996. - V.63. - P.577-581.

[73] Prévot G., Leroy F., Croset B., Garreau Y., Coati A., Müller P. Step-induced elastic relaxation and surface structure of the Si(7710) surface. // Surf. Sci. - 2012. - V.606. - P.209-216.

[74] Pérez León C., Drees H., Wippermann S.M., Marz M., Hoffmann-Vogel R. Atomically resolved scanning force studies of vicinal Si(111). // Phys. Rev. B. - 2017. - V.95. - P.245412.

[75] Pérez León C., Drees H., Wippermann S.M., Marz M., Hoffmann-Vogel R. Atomic-Scale Imaging of the Surface Dipole Distribution of Stepped Surfaces. // J. Phys. Chem. Lett. - 2016. - V.7. - P.426-430.

[76] Dabrowski J., Müssig H.J., Wolff G. Atomic Structure of Clean Si(113) Surfaces: Theory and Experiment. // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V.73. - P.1660.

[77] Dabrowski J., Müssig H.J., Wolff G. A novel surface reconstruction: subsurface interstitials stabilize Si(113)3 x 2. // Surf. Sci. - 1995. - V.331-333. - P.1022-1027.

[78] Laracuente A., Erwin S.C., Whitman L.J. Structure of Ge(113): Origin and Stability of Surface Self-Interstitials. // Phys. Rev. Lett. - 1998. - V.81. - P.5177.

[79] Ohira Y., Yoshimura M., Ueda K. Metastable phase of Si(110) surface; 5 x 8 reconstruction. // Japanese J. Appl. Physics - 2007. - V.46. - P.5652-5654.

[80] Ichikawa T. In situ STM observations of ordering behaviors on Ge(1 1 0) surfaces and atomic geometry of the Ge{17 15 1} facet. // Surf. Sci. - 2004. - V.560. - P.213-225.

[81] Mullet C.H., Chiang S. Reconstructions and phase transition of clean Ge(110). // Surf. Sci. -2014. - V.621. - P.184-190.

[82] Ichikawa T., Sueyosi T., Sato T., Iwatsuki M., Udagawa F., Sumita I. Ge(1 1 0) surface reconstruction observed with scanning tunneling microscopy. // Solid State Commun. - 1995. -V.93. - P.541-545.

[83] Shkrebtii A.I., Bertoni C.M., Del Sole R., Nesterenko B.A. Structural models of reconstructed Si(110) surface phases. // Surf. Sci. - 1990. - V.239. - P.227-234.

[84] Yamamoto Y. Atomic arrangements of 16x2 and (17,15,1) 2x1 structures on a Si(110) surface. // Phys. Rev. B. - 1994. - V.50. - P.8534.

[85] Packard W.E., Dow J.D. Si(110)-16x2 and Si(110)-5x1 surface reconstructions: Stretched-hexagon face-centered adatom model. // Phys. Rev. B. - 1997. - V.55. - P.15643.

[86] Gai Z, Zhao R., Yang W. Atomic structure of the Ge(101) surface. // Phys. Rev. B. - 1998. -V.57. - P.R6795.

[87] An T., Yoshimura M., Ono I., Ueda K. Elemental structure in Si(110)-"16x2" revealed by scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. - 2000. - V.61. - P.3006.

[88] Stekolnikov A.A., Furthmuller J., Bechstedt F. Long-range surface reconstruction: Si(110)-(16 x 2). // Phys. Rev. Lett. - 2004. - V.93. - P.136104.

[89] Ichikawa T. An ab initio study on the atomic geometry of reconstructed Ge(110)16x2 surface. // Surf. Sci. - 2003. - V.544. - P.58-66.

[90] Ichikawa T. Atomic geometry of the Ge(1 1 0)c(8 x 10) structure. // Surf. Sci. - 2004. - V.560. - P.205-212.

[91] Sakamoto K., Setvin M., Mawatari K., Eriksson P.E.J., Miki K., Uhrberg R.I.G. Electronic structure of the Si(110) - (16x2) surface: High-resolution ARPES and STM investigation. // Phys. Rev. B. - 2009. - V.79. - P.045304.

[92] Setvin M., Brâzdovâ V., Miki K., Bowler D.R. Step structure of Si(110)- (16x2 ) and adsorption of H2O, Phys. Rev. B. - 2010. - V.82. - P.125421.

[93] Setvin M., Brâzdovâ V., Bowler D.R., Tomatsu K., Nakatsuji K., Komori F., Miki K. Electronic structure of Si(110)-(16x2) studied by scanning tunneling spectroscopy and density functional theory. // Phys. Rev. B. - 2011. - V.84. - P.115317.

[94] Stekolnikov A.A., Furthmuller J., Bechstedt F. Structural elements on reconstructed Si and

Ge(110) surfaces. // Phys. Rev. B. - 2004. - V.70. - P.045305.

[95] Yamasaki T., Kato K., Uda T., Yamamoto T., Ohno T. First-principles theory of Si(110)-(16x2) surface reconstruction for unveiling origin of pentagonal scanning tunneling microscopy images. // Appl. Phys. Express. - 2016. - V.9. - P.035501.

[96] Olshanetsky B.Z., Solovyov A.E., Dolbak A.E., Maslov A.A. Structures of clean and nickel-containing high Miller index surfaces of silicon. // Surf. Sci. - 1994. - V.306. - P.327-341.

[97] Hibino H., Shinoda Y., Kobayashi Y., Sugii K. Reflection high-energy electron diffraction studies of vicinal si(111) surfaces. // Jpn. J. Appl. Phys. - 1991. - V.30. - P.1337-1342.

[98] Olshanetsky B.Z., Teys S.A., Kozhemyako I.G. STM studies of vicinal Si(111) and Si(331) surfaces. // Phys. Low-Dimens. Struct. - 1998. - V.11-12. - P.85-92.

[99] Gai Z, Zhao R.G., Sakurai T., Yang W.S. Si(313)12x1: Another metallic stable surface of silicon having a complex reconstructed layer. // Phys. Rev. B. - 2001. - V.63. - P.085301.

[100] Battaglia C., Gaal-Nagy K., Monney C., Didiot C., Schwier E.F., Garnier M.G., Onida G., Aebi P. New structural model for the Si(331)-(12x1) surface reconstruction. // Phys. Rev. Lett. -2009. - V. 102. - P.066102.

[101] Тийс С.А. Различные СТМ-изображения сверхструктуры чистой грани Si(133)-6x2. // Письма в ЖЭТФ - 2017. - V.105. - P.469-476.

[102] Gai Z., Zhao R., Yang W. Atomic structure of the Ge(313) surface. // Phys. Rev. B. - 1998. -V.58. - P.R4223.

[103] Hibino H., Ogino T. Two-stage phase transition of 12x1 reconstruction on Si(331). // Phys. Rev. B. - 1996. - V.53. - P.15682.

[104] Eigler D.M., Schweizer E.K. Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope. // Nature. - 1990. - V.344. - P.524-526.

[105] Voigtlander B. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth. // Surf. Sci. Rep. - 2001. - V.43. - P.127-254.

[106] Atich I., Payne M.C., King-Smith R.D., Lin J.S., Clarke L.J. Ab initio total-energy calculations for extremely large systems: Application to the Takayanagi reconstruction of Si(111). // Phys. Rev. Lett. - 1992. - V.68. - P.1351.

[107] Needels M. Comment on "Ab initio total-energy calculations for extremely large systems: Application to the Takayanagi reconstruction of Si(111)". // Phys. Rev. Lett. - 1993. - V.71. -P.3612.

[108] Solares S.D., Dasgupta S., Schultz P.A., Kim Y.H., Musgrave C.B., Goddard W.A. Density functional theory study of the geometry, energetics, and reconstruction process of Si(111) surfaces. // Langmuir. - 2005. - V.21. - P.12404-12414.

[109] Tersoff J., Phang Y.H., Zhang Z., Lagally M.G. Step-Bunching Instability of Vicinal Surfaces under Stress. // Phys. Rev. Lett. - 1995. - V.75. - P.2730.

[110] Cherepanov V., Voigtländer B. Influence of strain on diffusion at Ge(111) surfaces. // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V.81. - P.4745-4747.

[111] Cherepanov V., Voigtländer B. Influence of material, surface reconstruction, and strain on diffusion at the Ge(111) surface. // Phys. Rev. B. - 2004. - V.69. - P.125331.

[112] Persichetti L., Sgarlata A., Mattoni G., Fanfoni M., Balzarotti A. Orientational phase diagram of the epitaxially strained Si(001): Evidence of a singular (105) face. // Phys. Rev. B. - 2012. -V.85. - P.195314.

[113] Müller P., Saúl A. Elastic effects on surface physics. // Surf. Sci. Rep. - 2004. - V.54. - P.157-258.

[114] Liu J., Camacho-Aguilera R., Bessette J.T., Sun X., Wang X., Cai Y., Kimerling L.C., Michel J. Ge-on-Si optoelectronics. // Thin Solid Films. - 2012. - V.520. - P.3354-3360.

[115] Lozovoy K.A., Voytsekhovskiy A.V., Kokhanenko A.P., Satdarov V.G., Pchelyakov O.P., Nikiforov A.I. Heterostructures with self-organized quantum dots of Ge on Si for optoelectronic devices. // Opto-Electronics Rev. - 2014. - V.22. - P.171-177.

[116] Gossmann H.J., Bean J.C., Feldman L.C., McRae E.G., Robinson I.K. 7x7 Reconstruction of

Ge(111) Surfaces under Compressive Strain. // Phys. Rev. Lett. - 1985. - V.55. - P.1106.

[117] Vanderbilt D. Model for the energetics of Si and Ge (111) surfaces. // Phys. Rev. B. - 1987. -V.36. - P.6209.

[118] Mercer J.L., ChouM.Y. Energetics of the Si(111) and Ge(111) surfaces and the effect of strain. // Phys. Rev. B. - 1993. - V.48. - P.5374.

[119] Brune H., Bromann K., Roder H., Kern K., Jacobsen J., Stoltze P., Jacobsen K., N0rskov J. Effect of strain on surface diffusion and nucleation. // Phys. Rev. B. - 1995. - V.52. -P.R14380.

[120] Ratsch C., Seitsonen A., Scheffler M. Strain dependence of surface diffusion: Ag on Ag(111) and Pt(111). // Phys. Rev. B. - 1997. - V.55. - P.6750.

[121] Mo Y. W., Lagally M.G. Anisotropy in surface migration of Si and Ge on Si(001). // Surf. Sci. -1991. - V.248. - P.313-320.

[122] Mo Y.W., Kleiner J., Webb M.B., Lagally M.G. Surface self-diffusion of Si on Si(001). // Surf. Sci. - 1992. - V.268. - P.275-295.

[123] Swartzentruber B.S. Direct Measurement of Surface Diffusion Using Atom-Tracking Scanning Tunneling Microscopy. // Phys. Rev. Lett. - 1996. - V.76. - P.459.

[124] Uchida H., Kuroda T., Mohamad F.B., Kim J., Kashiwagi K., Nishimura K., Inoue M. Hopping Al atom on Si(111) 7 x 7 surface studied by scanning tunneling microscopy. // Phys. Status Solidi. - 2004. - V.241. - P.1665-1668.

[125] Sato T., Kitamura S.I., Iwatsuki M. Initial adsorption process of Si atoms on an Si(111)7x7 surface studied by scanning tunneling microscopy. // Surf. Sci. - 2000. - V.445. - P.130-137.

[126] Gdmez-Rodriguez J.M., Saenz J.J., Bard A.M., Veuillen J.Y., Cinti R.C. Real-Time Observation of the Dynamics of Single Pb Atoms on Si(111) - (7x7) by Scanning Tunneling Microscopy. // Phys. Rev. Lett. - 1996. - V.76. - P.799.

[127] Vitali L., Ramsey M.G., Netzer F.P. Nanodot Formation on the Si(111) - (7x7) Surface by

Adatom Trapping. // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V.83. - P.316.

[128] Uchida H., Watanabe S., Kuramochi H., Kim J., Nishimura K., InoueM., Aono M. Adsorbed Si on the Si(111) - (7x7) surface studied by scanning tunneling microscopic and molecular-orbital approaches: Stationary and diffusing Si adsorbates. // Phys. Rev. B. - 2002. - V.66. -P.161316.

[129] Myslivecek J., SobotíkP., Ost'ádal I., Jarolímek T., Smilauer P. Unconventional features of Ag epitaxy on the Si(111)7x7 surface. // Phys. Rev. B. - 2001. - V.63. - P.045403.

[130] Polop C., Vasco E., Martín-Gago J.A., Sacedón J.L. Diffusion and nucleation of yttrium atoms on Si(111)7x7: A growth model. // Phys. Rev. B. - 2002. - V.66. - P.085324.

[131] Uchida H., Watanabe S., Kuramochi H., Kishida M., Kim J., Nishimura K., Inoue M., Aono M. Difference between staying and diffusing Si adsorbates on the Si(1 1 1)7 x 7 surface. // Surf. Sci. - 2003. - V.532-535. - P.737-745.

[132] Custance O., Brihuega I., Gómez-Rodríguez J.M., Baró A.M. Initial stages of Sn adsorption on Si(1 1 1)-(7x7). // Surf. Sci. - 2001. - V.482-485. - P.1406-1412.

[133] Chang C.M., Wei C.M. Diffusion of an adsorbed Si atom on the Si(111) - (7x7) surface. // Phys. Rev. B. - 2003. - V.67. - P.033309.

[134] Cho K., Kaxiras E. Diffusion of adsorbate atoms on the reconstructed Si(111) surface. // Surf. Sci. - 1998. - V.396. - P.L261-L266.

[135] Venables J.A. Atomic processes in crystal growth. // Surf. Sci. - 1994. - V.299-300. - P.798-817.

[136] Sanati M., Estreicher S.K. Defects in silicon: the role of vibrational entropy. // Solid State Commun. - 2003. - V.128. - P.181-185.

[137] Estreicher S.K., Sanati M., West D., Ruymgaart F. Thermodynamics of impurities in semiconductors. // Phys. Rev. B. - 2004. - V.70. - P.125209.

[138] Murali D., PosseltM., Schiwarth M. First-principles calculation of defect free energies: General

aspects illustrated in the case of bcc Fe. // Phys. Rev. B. - 2015. - V.92. - P.064103.

[139] Kempisty P., Kangawa Y. Evolution of the free energy of the GaN(0001) surface based on first-principles phonon calculations. // Phys. Rev. B. - 2019. - V.100. - P.085304.

[140] Gomes D., Markevich V.P., Peaker A.R., Coutinho J. Dynamics of Hydrogen in Silicon at Finite Temperatures from First Principles. // Phys. Status Solidi. - 2022. - V.259. - P.2100670.

[141] Seino K., Schmidt W.G., Bechstedt F. Energetics of Si(001) surfaces exposed to electric fields and charge injection. // Phys. Rev. Lett. - 2004. - V.93. - P.036101.

[142] Forslund A., Zhang X., Grabowski B., Shapeev A.V., Ruban A.V. Ab initio simulations of the surface free energy of TiN(001). // Phys. Rev. B. - 2021. - V.103. - P.195428.

[143] Fultz B. Vibrational thermodynamics of materials. // Prog. Mater. Sci. - 2010. - V.55. - P.247-352.

[144] Flubacher P., Leadbetter A.J., Morrison J.A. The heat capacity of pure silicon and germanium and properties of their vibrational frequency spectra. // Philos. Mag. - 1959. - V.4. - P.273-294.

[145] Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances. - Verlagsgesellschaft mbH, 1995. - 1885 c.

[146] N. Ashcroft, D. Mermin. Solid State Physics. - Saunders College Publishing, 1976. - 833 c.

[147] Sato T., Kitamura S., Iwatsuki M. Surface diffusion of adsorbed Si atoms on the Si(111)7x7 surface studied by atom-tracking scanning tunneling microscopy. // J. Vac. Sci. Technol. A. -2000. - V.18. - P.960-964.

[148] Bechstedt F. Principles of Surface Physics. - Springer Berlin Heidelberg, 2003. - 342 c.

[149] Vanderbilt D. Absence of large compressive stress on Si(111). // Phys. Rev. Lett. - 1987. -V.59. - P.1456.

[150] Becker R.S., Swartzentruber B.S., Vickers J.S., Klitsner T. Dimer-adatom-stacking-fault (DAS) and non-DAS (111) semiconductor surfaces: A comparison of Ge(111)-c(2x8) to Si(111)-(2x2), -(5x5), -(7x7), and -(9x9) with scanning tunneling microscopy. // Phys. Rev. B. - 1989. - V.39. - P.1633.

[151] Motta N., Sgarlata A., Calarco R., Nguyen Q., Castro Cal J., Patella F., Balzarotti A., De Crescenzi M. Growth of Ge-Si(111) epitaxial layers: intermixing, strain relaxation and island formation. // Surf. Sci. - 1998. - V.406. - P.254-263.

[152] Тийс С.А., Труханов Е.М., Ильин А.С., Гутаковский A.K., Колесников А.В. Начальные стадии эпитаксии Ge на Si(111) в квазиравновесных условиях роста. // Письма в ЖЭТФ -2010. - V.92. - P.429-437.

[153] Kim M.K., Oh D.H., Baik J., Jeon C, Song I., Nam J.H., Woo S.H., Park C.Y., Ahn J.R Control of a quasi-one-dimensional phase of a Si nanostructure: Vicinal Si(557) surfaces. // Phys. Rev. B. - 2010. - V.81. - P.085312.

[154] Жачук Р.А., Романюк К.Н., Тийс С.А., Ольшанецкий Б.З. Начальные стадии роста Ge на поверхности Si(7 7 10). // Физика твердого тела. - 2009. - V.51. - P.189-194.

[155] Myslivecek J., Dvorak F., Strozecka A., Voigtlander B. Scanning tunneling microscopy contrast in lateral Ge-Si nanostructures on Si (111) -V3xV3-Bi. // Phys. Rev. B. - 2010. - V.81. -P.245427.

[156] Zhachuk R., Coutinho J. Ab initio study of height contrast in scanning tunneling microscopy of Ge/Si surface layers grown on Si(111) in presence of Bi. // Phys. Rev. B. - 2011. - V.84. -P.193405.

[157] Труханов Е.М., Тийс С.А. Необычный механизм релаксации напряжений несоответствия в тонких нанопленках. // Письма в ЖТФ. - 2019. - V.45 - P.28-31.

[158] Тийс С.А., Труханов Е.М., Колесников А.В. Напряжения несоответствия эпитаксиальных нанопленок Ge на Si(111), содержащих поверхностные фазы пониженной плотности. // Известия Российской Академии Наук, серия физическая. - 2020. - V.84. - P.1331-1334.

[159] Болховитянов Ю.Б., Пчеляков О.П., Чикичев С.И. Кремний-германиевые эптаксиальные пленки: физические основы получения напряженных и полностью релаксированных гетероструктур. // Успехи Физических Наук. - 2001. - V.171. - P.689-715.

[160] Талочкин А.Б., Тийс С.А. Оптические фононы в квантовых точках Ge, полученных на

Si(111). // Письма в ЖЭТФ. - 2002. - V.75. - P.314-317.

[161] Custance O., Brochard S., Brihuega I., Artacho E., Soler J.M., Baró A.M., Gómez-Rodríguez J.M. Single adatom adsorption and diffusion on Si(111) - (7x7) surfaces: Scanning tunneling microscopy and first-principles calculations. // Phys. Rev. B. - 2003. - V.67. - P.235410.

[162] Tosch S., Neddermeyer H. Initial Stage of Ag Condensation on Si(111)7x7. // Phys. Rev. Lett. -1988. - V.61. - P.349.

[163] Köhler U.K., Demuth J.E., Hamers R.J. Surface Reconstruction and the Nucleation of Palladium Silicide on Si(111). // Phys. Rev. Lett. - 1988. - V.60. - P.2499.

[164] Ganz E., Xiong F., Hwang I.S., Golovchenko J. Submonolayer phases of Pb on Si(111). // Phys. Rev. B. - 1991. - V.43. - P.7316.

[165] Tang D., Elsayed-Ali H.E., Wendelken J., Xu J. Scanning-tunneling-microscopy study of Pb on Si(111). // Phys. Rev. B. - 1995. - V.52. - P.1481.

[166] Lin X.F., Chizhov I., Mai H.A., Willis R.F. Interaction of Sn atoms with the intrinsic danglingbond states of Si(111)-(7 x 7). // Surf. Sci. - 1996. - V.366. - P.51-59.

[167] Hashizume T., Motai K., Hasegawa Y., Sumita I., Tanaka H., Amano S., Hyodo S., Sakurai T. Alkali metal adsorption on the Si(111)7x7 surface. // J. Vac. Sci. Technol. B. - 1991. - V.9. -P.745-747.

[168] Watanabe A., Naitoh M., Nishigaki S. A scanning tunneling microscopy investigation of adsorption and clustering of potassium on the Si(111)7 x 7 surface. // Japanese J. Appl. Physics. - 1998. - V.37. - P.3778-3781.

[169] Wang J., Hallmark J.A., Marshall D.S., Ooms W.J., Ordejón P., Junquera J., Sánchez-Portal D., Artacho E., Soler J.M. Bonding and diffusion of Ba on a Si(001) reconstructed surface. // Phys. Rev. B. - 1999. - V.60. - P.4968.

[170] Pearson R.G. Absolute Electronegativity and Hardness: Application to Inorganic Chemistry. // Inorg. Chem. - 1988. - V.27. - P.734-740.

[171] Wang Y.L., Gao H.J., Guo H.M., Wang S., Pantelides S.T. Bonding configurations and collective patterns of Ge atoms adsorbed on Si(111)-(7 x 7). // Phys. Rev. Lett. - 2005. - V.94. - P.106101.

[172] Kong L.T., Lewis L.J. Transition state theory of the preexponential factors for self-diffusion on Cu, Ag, and Ni surfaces. // Phys. Rev. B. - 2006. - V.74. - P.073412.

[173] Jaiochowski M., Bauer E. Growth of metallic nanowires on anisotropic Si substrates: Pb on vicinal Si(0 0 1), Si(7 5 5), Si(5 3 3), and Si(1 1 0). // Surf. Sci. - 2001. - V.480. - P.109-117.

[174] Kuntze J., Mugarza A., Ortega J.E. Ag-induced zero- and one-dimensional nanostructures on vicinal Si(111). // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V.81. - P.2463-2465.

[175] Pchelyakov O.P., Bolkhovityanov Y.B., Dvurechenskii A.V., Nikiforov A.I., Yakimov A.I., Voigtländer B. Molecular beam epitaxy of silicon-germanium nanostructures. // Thin Solid Films. - 2000. - V.367. - P.75-84.

[176] Hasegawa S., Tong X., Takeda S., Sato N., Nagao T. Structures and electronic transport on silicon surfaces. // Prog. Surf. Sci. - 1999. - V.60. - P.89-257.

[177] Petkova A., Wollschläger J., Günter H.L., Henzler M. Order and disorder in ultrathin Pb films grown on Si(1 1 1) 7x7 substrates at low temperatures. // Surf. Sci. - 2001. - V.482-485. -P.922-927.

[178] Feder R., Monch W., Auer P.P. Low-energy electron diffraction from Si(111)-2x1: theory and experiment. // J. Phys. C Solid State Phys. - 1979. - V.12. - P.L179.

[179] Ramstad A., Brocks G., Kelly P.J. Theoretical study of the Si(100) surface reconstruction. // Phys. Rev. B. - 1995. - V.51. - P.14504.

[180] Gavioli L., Kimberlin K.R., Tringides M.C., Wendelken J.F., Zhang Z. Novel Growth of Ag Islands on Si(111): Plateaus with a Singular Height. // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V.82. - P.129.

[181] Huang L., Chey S.J., Weaver J.H. Metastable structures and critical thicknesses: Ag on Si(111)-7x7. // Surf. Sci. - 1998. - V.416. - P.L1101-L1106.

[182] Moresco F., Rocca M., Hildebrandt T., Henzler M. Growth of ultrathin nanostructured Ag films on Si(111) 7x7: a SPA-LEED study. // Surf. Sci. - 2000. - V.463. - P.22-28.

[183] Fong C.Y., Watson M.D., Yang L.H., Ciraci S. Surfactant-mediated growth of semiconductor materials. // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. - 2002. V.10. - P.R61.

[184] Neuhold G., Horn K. Depopulation of the Ag(111) Surface State Assigned to Strain in Epitaxial Films. // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.78. - P.1327.

[185] Wachs A.L., Shapiro A.P., Hsieh T.C., Chiang T.C. Observation of film states and surface-state precursors for Ag films on Si(111). // Phys. Rev. B. - 1986. - V.33. - P.1460.

[186] Okamoto H., Chen D., Yamada T. Competing Classical and Quantum Effects in Shape Relaxation of a Metallic Island. // Phys. Rev. Lett. - 2002. - V.89. - P.256101.

[187] An T., Yoshimura M., Ueda K. Rearrangement of up-and-down terrace in Si(1 1 0) "16 x 2" induced by Sn adsorption. // Surf. Sci. - 2005. - V.576. - P.165-174.

[188] Hong I.H., Tsai Y.F., Chen T.M. Self-organization of mesoscopically ordered parallel Gd-silicide nanowire arrays on a Si(110)-16x2 surface: A massively parallel active architecture. // Appl. Phys. Lett. - 2011. - V.98. - P.193118.

[189] Hong I.H., Liao Y.C., Tsai Y.F. Template-directed atomically precise selforganization of perfectly ordered parallel cerium silicide nanowire arrays on si(110)-16 x 2 surfaces. // Nanoscale Res. Lett. - 2013. - V.8. - P.1-10.

[190] Maslova N.S., Oreshkin A.I., Oreshkin S.I., Panov V.I., Radchenko I.V., Savinov S.V. Ag-induced atomic structures on the Si(110) surface. // Письма в ЖЭТФ. - 2006. - V.84. - P.381-384.

[191] Yamamoto Y., Sueyoshi T., Sato T., Iwatsuki M. High-temperature scanning tunneling microscopy study of the '16x2'^>(1x1) phase transition on an Si(110) surface. // Surf. Sci. -2000. - V.466. - P.183-188.

[192] Olshanetsky B.Z., Repinsky S.M., Shklyaev A.A. LEED investigation of germanium surfaces cleaned by sublimation of sulphide films; structural transitions on clean Ge(110) surface. // Surf.

Sci. - 1977. - V.64. - P.224-236.

[193] Yamamoto Y., Sueyoshi T., Sato T., Iwatsuki M. Study of the crystal growth of a (15,17,1) vicinal plane on a Si(110) surface using high-temperature scanning tunneling microscopy. // J. Appl. Phys. - 1994. - V.75. - P.2421-2425.

[194] Lewis N.K., Lassailly Y., Martinelli L., Vobornik I., Fujii J., Bigi C., Brunkow E., Clayburn N.B., Gay T.J., Flavell W.R., Seddon E.A. Spin- And angle-resolved photoemission studies of the electronic structure of Si(110)"16x2 " surfaces. // Phys. Rev. B. - 2019. - V.100. -P.075302.

[195] Ferraro E., Hogan C., Palummo M., Del Sole R. Optical properties of the long-range Si(110) -(16 x 2) reconstruction from first principles. // Phys. Status Solidi. - 2012. - V.249. - P.1148-1154.

[196] Takeuchi N. Bond conserving rotation, adatoms and rest atoms in the reconstruction of Si(110) and Ge(110) surfaces: a first principles study. // Surf. Sci. - 2001. - V.494. - P.21-27.

[197] Zhao D., Haneman D. LEED structures on Si(111) surfaces quenched from elevated-temperature cleavages. // Surf. Sci. - 1998. - V.418. - P.132-138.

[198] Olshanetsky B.Z., Shklyaev A.A. Leed studies of vicinal surfaces of silicon. // Surf. Sci. - 1979. - V.82. - P.445-452.

[199] JarroldM.F. The smallest fullerene. // Nature. - 2000. - V.407. - P.26-27.

[200] Battaglia C., Fabian Schwier E., Monney C., Didiot C., Mariotti N., Gal-Nagy K., Onida G., Gunnar Garnier M., Aebi P. Valence band structure of the Si(331)-(12 x 1) surface reconstruction. // J. Phys. Condens. Matter. - 2011. - V.23. - P.135003.

[201] Olshanetsky B.Z., Mashanov V.I., Nikiforov A.I. LEED studies of clean high Miller index surfaces of germanium. // Surf. Sci. - 1981. - V.111. - P.429-440.

[202] Wei J., Williams E.D., Park R.L. Low-energy electron diffraction study of the reconstruction and orientational stability of Si(331). // Surf. Sci. Lett. - 1991. - V.250. - P.L368-L372.

[203] Hibino H., Fukuda T., Suzuki M., Homma Y., Sato T., Iwatsuki M., Miki K., Tokumoto H. High-temperature scanning-tunneling-microscopy observation of phase transitions and reconstruction on a vicinal Si(111) surface. // Phys. Rev. B. - 1993. - V.47. - P.13027.

[204] Gai Z., Ji H., Gao B., Zhao R., Yang W. Surface structure of the (3x1) and (3x2) reconstructions of Ge(113). // Phys. Rev. B. - 1996. - V.54. - P.8593.

[205] Hamers R.J., Tromp R.M., Demuth J.E. Scanning tunneling microscopy of Si(001). // Phys. Rev. B. - 1986. - V.34. - P.5343.

[206] Schwarz U.D., Haefke H., Reimann P., Guntherodt H. -J. Tip artefacts in scanning force microscopy. // J. Microsc. - 1994. - V.173. - P.183-197.