第五讲固体的表面性质

第五讲固体的表面性质第1页，课件共37页，创作于2023年2月1877年J.W.Gibbs

根据热力学相平衡原理提出凝聚态物质有“表面相”存在，组分与体内相有别。晶体表面

晶体最外几个原子层的区域原子结构、合金成分、原子振动、电子态都与体内不同，具有独特的物理化学性质。第2页，课件共37页，创作于2023年2月与表面物理相关的重要技术金属的腐蚀与钝化回火变脆多项催化晶体外延生长固体（光）电子器件大规模集成电路第3页，课件共37页，创作于2023年2月超高真空技术表面处理工艺计算机应用各种表面电子谱仪表面结构观测技术量子阱超晶格纳米材料量子霍尔效应。。。第4页，课件共37页，创作于2023年2月固体表面研究表面成分分析表面层组分杂质种类及含量表层与体内的差异表面层结构表面原子的二维周期性表面的重构和弛豫吸附原子在表面的排列表面电子态，声子态及其他元激发，以及吸附原子的影响第5页，课件共37页，创作于2023年2月表面原子结构弛豫：表面原子偏离原来三维晶格时的平衡位置重构（表面重构）：由于表面原子有明显弛豫而导致平行于表面方向上的平移对称性与体内明显不同偏析或分凝：合金表面组分与块体不一样的现象，在表面可能某一组分偏富（贫）化学吸附化合物台阶：切割晶体时，若偏离晶体解理面一个小角度，则在高密勒指数的表面上可出现规则分布的台阶第6页，课件共37页，创作于2023年2月第7页，课件共37页，创作于2023年2月气体在固体表面的吸附物理吸附

吸附原子与衬底间相互作用为VandeWaals力吸附热数量级：1kcal/mol化学吸附

有更大的吸附热，吸附原子与衬底表面的原子形成化学键（离子键、金属或共价键）第8页，课件共37页，创作于2023年2月外来原子可有两种结构迭层

吸附原子形成周期的粘附层迭在衬底顶部合金

吸附原子与衬底相互作用形成合金型结构，表面基层原子的二维周期性可能逐层改变第9页，课件共37页，创作于2023年2月二维结晶学正方晶系：正方格子（square）长方晶系：简单长方（primitivevectangular）中心长方（centredrectangular）六角晶系：六角格子（Hexagonal）斜方晶系：斜方格子（oblique）第10页，课件共37页，创作于2023年2月第11页，课件共37页，创作于2023年2月第12页，课件共37页，创作于2023年2月第13页，课件共37页，创作于2023年2月第14页，课件共37页，创作于2023年2月第15页，课件共37页，创作于2023年2月二维倒格子晶列二维晶格的晶列指数二维倒格子及其基矢二维倒格矢第16页，课件共37页，创作于2023年2月第17页，课件共37页，创作于2023年2月第18页，课件共37页，创作于2023年2月第19页，课件共37页，创作于2023年2月第20页，课件共37页，创作于2023年2月第21页，课件共37页，创作于2023年2月第22页，课件共37页，创作于2023年2月第23页，课件共37页，创作于2023年2月第24页，课件共37页，创作于2023年2月第25页，课件共37页，创作于2023年2月第26页，课件共37页，创作于2023年2月第27页，课件共37页，创作于2023年2月第28页，课件共37页，创作于2023年2月第29页，课件共37页，创作于2023年2月第30页，课件共37页，创作于2023年2月第31页，课件共37页，创作于2023年2月第32页，课件共37页，创作于2023年2月第33页，课件共37页，创作于2023年2月第34页