（凝聚态物理专业论文）si（111）7×7表面au微观结构及形成机制.pdf

摘要 s i 作为最重要的半导体材料，其表面结构及外延生长一直是人们关注的研究 课题。鉴于a u s i 界面在电子器件和表面催化等方面的广泛应用，深入了解其微观 结构和特性具有重要的意义。本论文结合超高真空扫描隧道显微镜、第一性原理 计算以及动力学蒙特卡罗模拟方法，对a u 在s i ( 11i ) - 7 x 7 表面上的结构性质及其 形成机制进行了系统的研究。 首先，针对a u 原子在s i ( 1 1 1 ) 7 x 7 表面的吸附形态，我们采用扫描隧道显微镜 进行观测，结果显示室温下快速扩散的a u 原子在7 8 k 低温下表现为7 x 7 半单胞 内的单个亮点。我们采用第一性原理计算方法，比较分析了不同吸附模型的能量 稳定性和电子结构，并进行s t m 图像模拟，确定了a u 原子在7 x 7 表面的稳定吸 附位置为顶戴原子附近的高配位。此外，通过测量吸附位置上的扫描隧道谱，并 结合局域态密度计算可知，a u 原子及其邻近的s i 顶戴原子对费米能级两侧态密度 的贡献显著不同，造成了吸附表面在正负偏压下s 图像的差异。 对表面a u 团簇结构的实验和理论研究表明，a u 原子间的相互作用有利于其 相对集中地吸附在7 x 7 半单胞内靠近中心顶戴原子的六个高配位上，形成中空的 平面六角团簇结构。团簇的生长通过a u 原子在7 x 7 表面上的迁移、扩散、成核、 聚集等行为来描述，采用蒙特卡罗方法模拟其形成和演化过程，结果表明扩散为 决定a u 团簇形态和分布最重要的物理机制，导致了不同覆盖度和温度条件下a u 团簇尺寸和空间分布的差异。模拟结果为实现团簇的可控生长提供了理论依据。 为制备有序晶格结构，我们通过实验研究考察了生长条件对a u s i ( 1 1 1 ) 表面相 的影响。经过高温处理后，表面上a u 和s i 原子相互扩散，重新排列形成了各种 不同的表面再构。经低温快速退火处理，a u 原子在表面上的排列受到衬底的作用， 延续了7 x 7 表面的周期结构。通过精确控制沉积量和退火过程，我们得到了完整 的周期排列的s i ( 11 1 ) 7 x 7 a u 网状结构表面。 关键词：a u s i ( 1 1 1 ) - 7 x 7 ；表面微观结构；生长动力学；有序晶格制备；超高真空 扫描隧道显微镜；第一性原理计算 a b s t r a c t a so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ts e m i c o n d u c t o rm a t e r i a l s ，t h es u r f a c es t r u c t u r e sa n d e p i t a x i a lg r o w t ho fs ih a v eb e e na t t r a c t i n ga t t e n t i o n i ti ss i g n i f i c a n tt oc h a r a c t e r i z ea n d u n d e r s t a n dt h em i c r o s t r u c t u r e so fa u s ii n t e r f a c ed u et oi t sw i d ea p p l i c a t i o ni nt h e e l e c t r o n i cd e v i c e sa n ds u r f a c ec a t a l y t i ce n g i n e e r i n g b yc o m b i n i n gt h eu l t r a h i g hv a o u u m s c a n n i n gt u n n e l i n gm i c r o s c o p y , f a s t - p r i n c i p l e sc a l c u l a t i o n sa n dk i n e t i cm o n t ec a r l o s i m u l a t i o nm e t h o d s ，w eh a v ei n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l yt h eg e o m e t r i c a lp r o p e r t i e sa n d f o r m a t i o nm e c h a n i s m so f a uo nt h es i o11 ) 一7 x 7s u r f a c e t h ea d s o r p t i o nb e h a v i o r so fa ua t o m so nt h es i ( 111 ) - 7 x 7b l l l f a c eh a v eb e e nf i r s t l y s t u d i e d s t mo b s e r v a t i o n ss h o wt h a ta ua t o m sd i f f u s i n gf a s ta tr o o mt e m p e r a t u r ea l e f r o z e nu pa n da p p e a ra ss i n g l eb r i g h ts p o t si nt h e7 x 7h a l fu n i tc e l l sa tl o wt e m p e r a t u r e o f7 8 k b a s e do nt h er e s u l t so ff as t - p r i n c i p l e sc a l c u l a t i o n s ，t h ee n e r g ys t a b i l i t i e sa n d e l e c t r o n i cs t r u c t u r e so fd i f f e r e n ta d s o r p t i o nc o n f i g u r a t i o n sh a v eb e e na n a l y z e da n d c o m p a r e d c o m b i n e d 、玑t l lt h et h e o r e t i c a ls i m u l a t e ds t mi m a g e so ft h ea d s o r b e d s u r f a c e ，t h eh i g hc o o r d i n a t i o ns i t e sn e a rs ia d a t o m sh a v eb e e nd e t e r m i n e da st h em o s t f a v o r a b l ea d s o r p t i o np l a c e sf o rs i n g l ea ua t o m s f u r t h e r m o r e ，t h es c a n n i n gt u n n e l i n g s p e c t r o s c o p ya n dl o c a ld e n s i t yo fs t a t e ss t u d i e si n d i c a t et h a ta ua t o ma n di t s 删a c e n ts i a d a t o me x h i b i td i f f e r e n tc o n t r i b u t i o n st ot h ef i l l e da n de m p t ys t a t e s ，w h i c hl e a d st ot h e d i s t i n c ta p p e a r a n c ei nt h es t m i m a g e so ft h i sa d s o r b e ds u r f a c eu n d e ro p p o s i t eb i a s v o l t a g e s t h es t r u c t u r eo fa uc l u s t e r so n7 x 7s u r f a c e sh a v ea l s ob e e ns t u d i e de x p e r i m e n t a l l y a n dt h e o r e t i c a l l y a ua t o m sa r ef o u n dt oa b s o r bo ns i xh i g hc o o r d i n a t i o ns i t e sa tt h e c e n t e ro fh a l fu n i tc e l l sd u et ot h ei n t e r a c t i o na m o n gt h e m , f o r m i n gah o l l o wh e x a g o n a l p l a n a rs t r u c t u r e am o d e lo fc l u s t e rg r o w t ho n7 x 7s u r f a c e sc o n s i d e r i n gv a r i o u sa t o m i c p r o c e s s e so fm o b i l i t y , d i f f u s i o n ，n u c l e a t i o na n da g g r e g a t i o nh a sb e e ni n t r o d u c e d b y s i m u l a t i n gt h ef o r m a t i o na n d e v o l u t i o no fa uc l u s t e r su s i n gk i n e t i cm o n t ec a r l om e t h o d , w ef i n dt h a ts u r f a c ed i f f u s i o ni st h em o s ti m p o r t a n tm e c h a n i s mf o rt h eg r o w t ho fa u c l u s t e r s ，w h i c hp l a y st h ed o m i n a t i v er o l ei nt h ec l u s t e rs i z ea n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o na t d i f f e r e n tc o v e r a g ea n ds u b s t r a t e t e m p e r a t u r ec o n d i t i o n s t h es i m u l a t e dr e s u l t sp r o v i d ea t h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h ec o n t r o l l a b l eg r o w t ho fc l u s t e r s i no r d e rt of a b r i c a t et h eo r d e r e dc r y s t a ll a t t i c es t r u c t u r e s ，t h ei n f l u e n c eo f g r o w t h p a r a m e t e r so nt h es u r f a c ep h a s e so fa u s i ( 111 ) h a sb e e nf u r t h e ri n v e s t i g a t e d a f t e rt h e t r e a t m e n t sa th i g ht e m p e r a t u r e ，t 1 1 ea ua n ds ia t o m sd i f f u s ea n d r e a r r a n g eo nt h es u r f a c e f o r m i n gv a r i o u ss u r f a c er e c o n s t r u c t i o n s t h er a p i dt h e r m a l a n n e a l i n gt r e a t m e n ta t r e l a t i v e l yl o wt e m p e r a t u r em a k e st h ea r r a n g e m e n to fa ua t o m sl i m i t e db ys u b s t r a t ea n d t h ep e r i o d i c i t yo f7 x 7s u r f a c e sr e s e r v e d b yr e g u l a t i n gt h e c o v e r a g ea n da n n e a l i n g p r o c e s sd e l i c a t e l y , w eo b t a i nt h ep e r f e c t l yo r d e r e ds i ( 1l1 ) 7 x 7 a ur e t i c u l a t e ds u r f a c e k e y w o r d s ：a u s i ( 1l1 ) - 7 x 7 ；s u r f a c em i c r o s t r u c m r e s ；g r o w t hk i n e t i c s ；f a b r i c a t i o no f o r d e r e dc r y s t a ll a t t i c e s ；u l t r a h i g hv a c u u m s c a n n i n gt u n n e l i n gm i c r o s c o p y ( u h v - s t m ) ； f i r s t - p r i n c i p l e sc a l c u l a t i o n s 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成 果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在 文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利 和责任。 声明人( 签名) ：l 习筘、碧、 渺j l 年9 月g 日 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦 门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸 质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允 许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关 数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 1 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( ) ( 请在以上相应括号内打“4 ) 作者签名：l 司独墅、 导师签名：稳哆 日期：砌7 年7 月2 日 日期：御年? 月p 日 第一章引言 1 1 研究背景 物质的物理性质一直是人们关注和研究的重点m ”。科学技术的发展，极大地 促进了人们对微小尺度的物质进行深入研究【4 5 】，增进了对其复杂物理性质的认识， 并创造出新型的功能材料。以电子器件为例陋】，随着技术水平的提高，从早期的电 子管、晶体管、集成电路到当前的微纳器件，其特征线宽已经缩小到数十纳米( 图 1 1 ) 。为了满足信息社会对电子器件集成度日益增长的要求，人们不断地探索纳米 尺度下新型的功能元件。 当物质的尺度减小到纳米量级，可以和电子自由程相比拟时，电子的波动性 和量子效应等性质将变得显著。此时，传统以宏观物理量为主要参量的理论不再 适用，物质的某些物理性质，如光学性质、热力学性质和电磁学性质等将会出现 异常7 1 ”。例如，惰性金属元素a u 缩小到一定尺寸时会表现出特定的催化活性”】， 1 0 2 。 1 0 弋漂 l _ _ m _ - a 。m 憎e 1 9 4 0 1 9 6 0 1 9 8 0 2 0 0 02 0 2 0 图1 i 电子器件的发展 而某些体材料情况下不具有磁性 的金属在小到纳米尺度时会出现 磁性等等。 社会对技术的迫切要求和科 学的发展推动了纳米科学技术的 进步，形成了以微电子技术为基 础的自上而下和以自组织生长为 基础的自下而上两类纳米结构重 要制备技术，并在材料物理领域 中形成了一个非常重要的分支， 加快了纳米器件取代微米器件的 步伐，使其将成为未来信息技术 产业的主流。 厦门人学博士学位论文 以传统的微电子技术为基础的自上而下纳米技术，主要通过掩模曝光的方法 将模板图形转移到半导体表面上，从而形成任意形状、尺寸和排布的结构。由于 光波长分辨的限制，光刻技术只能产 生亚微米尺度的特征图形。为了达到 更小的尺度，人们尝试利用其它的粒 子束代替普通的光源，形成了聚焦离 子束、电子束以及原于印制等纳米刻 印技术1 1 41 9 】。在优化的条件f ，屯子 刻印技术的聚焦尺寸可以达到2 5 n m 。此外，人们还进一步将刻印技 术应用到不同的材料制各方法2 0 - 2 2 1 中，取得良好的效果。例如，将刻印 技术与化学合成方法结合起来，可以 获得直径约为l o n m 的有序纳米晶格 阵列( 图12 ) 。 图1 2 磁性c o 纳米超晶格结构拉2 l 另一方面，利用物理过程进行自组织牛长的自下而上技术，主要通过控制沉 积于衬底表面的原子或分子的动力学和热力学过程使得原子或分子在衬底表面 上规则排列而形成纳米结构 2 3 - 2 7 】。也可以选取一定的模板，使得结构的分布更加 均匀。例如，利用许多半导体或金属表面存在的台阶、畴界和周期性再构等天然 规则结构作为模板，可以制备得到纳米尺度的有序结构，这己成为目前一个十分 活跃的研究领域 2 8 - 3 q 。 利用衬底表面台阶处通常存在的跨越势垒，使原子沿台阶边缘沉积，可以得 到一维的纳米线。由于跨越势垒依赖于异质材料原子交换所需的能量，通常选择 异质外延以形成纳米线。通过控制原子交换势垒和原子的动能，以控制纳米线的 尺度。比如图13 ( a ) 中的c u a v i o ( 1 1 0 ) 体系，跨越m o c u 边界的c u 原于将m o 原子 交换为c u 原子所需的能量较小，使得台面越宽时所得到的纳米线也越宽。通过提 高退火温度可以使原子跨过台阶边，得到不依赖台面宽度的均匀纳米线。除了台 阶修饰方法以外，还有其它方法可用于制备纳米线，例如在各向异性的表面进行 生长姐】，或者通过表面上吸附的原子或分子进行自组织唧而形成纳米线。 第一章 引言 利用具有周期性重复单元的村底表面作为模板，通过精确控制生长的动力学过 程，可以获得规则捧列的纳米点阵列，比如图1 3 ( b ) 中在s i ( 1 1 1 ) - 7 x 7 再构表面上 制各的全同金属纳米点阵 2 43 ”。这类纳米点阵中所有纳米点尺寸完全相同且有序， 对整个点阵性质进行测量就能得到单个纳米点的特性，这样就可通过许多现有的 实验方法来研究纳米点的特性和内在机理，并为其在微电子技术、超高密度存储 和纳米催化等领域的应用奠定基础。 图1 3 ( a ) 利用m o ( 1 1 0 ) 表面上的台阶翻备均匀的c u 纳米线1 3 1 ： ( b ) 利用s h l l l 卜7 x 7 表面的周期性再构单元制备全同金属纳米点阵列阱1 。 尽管不同的制备方法、条件和工艺可以获得各种具有不同特性的纳米结构，但 是这些纳米结构若要通过物理方法来实现，主要取决于衬底表面的性质。因此， 研究表面的结构性质以及外来物质的吸附行为和生长过程，对于制各有序的纳米 结构十分重要。随着表面分析技术近年来的迅速发展，人们已经能直接或间接地 观察到原子在表面上吸附、成核以及生长的过程，从而促进了表面结构的研究和 微观理论的发展。扫描隧道显微技术( s c a n n i n gt u n n e l i n gm i c r o s c o p y ，s t m ) 具 有实空间的原子分辨能力 4 0 4 2 】，使人们能够在原子尺度上解析表面结构确切地 阐明其物理和化学性质 4 3 4 6 j ，是当前表面分析的主要技术和有效手段，而且人们 可以利用它观察生长过程中表面上的原子运动【4 7 卅( 图14 ) ，从原子尺度上理解 材料的生长，进而控制生长动力学过程，制备出所需的结构。 厦门大学博一 = 学位论文 图1 4s i ( 1 1 1 ) 表面上a g 团簇生长过程的实时观测4 7 1 。图像( a ) ( d ) 分别在 以1 0 巧m l s 速率沉积开始后7 m i n 、1 2 m i n 、2 4 m i n 和9 2 m i n 时扫描得到。 s i 作为最基本的半导体材料，其表面结构以及外延生长长期以来一直是理论 和实验上共同关注的重要研究课题 5 0 1 ，对其结构和性质的理解，能够为制备纳米 器件的结构单元提供重要技术支持。此外，金属半导体界面，特别是a u s i 界面， 由于其在电子器件的电接触和表面催化等方面的广泛使用，一直是半导体科学领 域的研究热剧5 1 巧5 1 。研究a u 原子在s i 表面上的吸附行为及其与表面之间的相互 作用，对于认识a u s i 界面的微观结构、了解a u s i 界面的特性以及开拓新的纳米 结构材料具有重要的意义。 1 2 论文构架 本论文的工作基于s i ( 11 1 1 7 7 表面来展开，结合超高真空扫描隧道显微镜、 第一性原理计算以及动力学蒙特卡罗模拟方法，研究了a u 在7 x 7 表面的微观结构 和生长过程。 具体章节安排如下：第二章简要叙述了论文相关的实验技术，以及我们为获 得s i ( 1 11 ) 一7 7 清洁表面的原子分辨图像，在建立超高真空环境和扫描探针显微镜 系统所开展的一些工作。第三章，通过构建表面结构模型，计算分析了7 x 7 表面 的电子结构，并根据扫描隧道显微学理论，给出了其表面s t m 模拟图像，为下一 步研究吸附表面的结构性质奠定基础。第四章，基于不同温度条件下的s t m 观测， 4 第一章引言 结合第一性原理计算，确定了a u 原子在7 x 7 表面上的稳定吸附模型，并分析吸附 体系的局域电子结构。第五章，结合s t m 实验观测和第一性原理计算，分析了 s i ( 1 1 1 ) - 7 x 7 表面上a u 团簇的原子构形和电子结构，并利用动力学蒙特卡罗方法， 模拟7 x 7 表面上a u 团簇生长的动力学过程，考察了不同的生长条件下a u 团簇的 尺寸和空间分布。第六章，讨论覆盖度和退火处理对a u s i ( 1 1 1 ) 表面结构的影响， 并通过控制实验条件，制备了规则完整的网状结构表面。第七章，总结本论文的 研究结果，并对未来的工作进行了展望。 5 厦门大学博士学位论文 参考文献 【1 】h l 0 t h s o l i ds u r f a c e s ，i n t e r f a c e sa n dt h i nf i l m s m 】n e w y o r k ：s p r i n g e r , 2 0 0 1 【2 】w m 6 n c h s e m i c o n d u c t o rs u r f a c e sa n di n t e r f a c e s 【m 】n e wy o r k ：s p r i n g o r , 2 0 01 【3 】c k i t t e l i n t r o d u c t i o nt os o l i ds t a t ep h y s i c s 瞰】n e wy o r k ：j o h nw i l e y & s o n s ，1 9 9 6 4 】t a n d o ，ya r a k a w a , kf u m y a ，s k o m i y a m a ，a n dh n a k a s h i m a m e s o s c o p i cp h y s i c s a n de l e c t r o n i c s ( n a n o s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ) 【m 】n e wy o r k ：s p r i n g e r 19 9 7 5 】p m o r i a r t y n a n o s t r u c t u r e dm a t e r i a l s j 】r c p p r o g p h y s ，2 0 0 1 ，6 4 ：2 9 7 3 8 1 6 】s m s z e p h y s i c so f s e m i c o n d u c t o rd e v i c e s 【m 】n e w y o r k ：w i l e y , 1 9 8 1 7 】x l qt h a n r a t h ，k ej o h n s t o n , a n db a k o r g e l g r o w t ho fs i n g l ec r y s t a ls i l i c o n n a n o w i r e si ns u p c r c d t i c a ls o l u t i o nf r o mt e t h e r e dg o l dp a r t i c l e so nas i l i c o ns u b s t r a t c j 】 n a n o l e t t ，2 0 0 3 ，3 ( 1 ) ：9 3 - 9 9 【8 】j d h o l m e s ，i cpj o h n s t o n ，r c d o 劬a n db a k o r g e l c o n t r o lo ft h i c k n e s sa n d o r i e n t a t i o no f s o l u t i o n g r o w ns i l i c o nn a n o w i r e s 叨s c i e n c e ，2 0 0 0 ，2 8 7 ：1 4 7 1 1 4 7 3 9 】gr u b i o b o l l i n g e r , s b a l m , n a g r a r ，k w j a c o b s e n ，a n ds v i e i r a m e c h a n i c a l p r o p e r t i e sa n df o r m a t i o nm e c h a n i s m so faw i r eo fs i n g l eg o l da t o m s j 】p h y s r e v l e t t ， 2 0 0 1 ，8 7 ( 2 ) ：0 2 6 1 0 1 10 】p h b u f f a ta n dj p b o r e l s i z ee f f e c to nt h em e l t i n gt e m p e r a t u r eo fg o l dp a r t i c l e s 【j 】 p h y s r e v a ，19 7 6 ，l3 ( 6 ) ：2 2 8 7 - 2 2 9 8 【1 1 】k d h i r s c h m a n , l t s y b e s k o v , s pd u t t a g u p t a , a n dp m f a u c h e t s i l i c o n b a s e d v i s i b l el i g h t - e m i t t i n gd e v i c e si n t e g r a t e di n t om i c r o e l e c t r o n i cc i r c u i t s j 】n a t u r e ，19 9 6 ， 3 8 4 ：3 3 8 3 4 1 1 2 】m v a l d e n ，x l a i ，a n dd wg o o d m a n o n s e to fc a t a l y t i ca c t i v i t yo fg o l dc l u s t e r so n t i t a n i aw i t ht h ea p p e a r a n c eo fn o n m e t a l l i cp r o p e r t i e s 阴s c i e n c e ，19 9 8 ，2 81 ：16 4 7 - 16 5 0 13 】k w i l d b e r g e r , vs s t e p a n y u k , p l a n g ，r z e l l e r , a n dp h d e d e r i c h s m a g n e t i c n a n o s t r u c t u r e s ：4 dc l u s t e r so n a g ( 0 0 1 ) j 】p h y s r e v l e t t ，1 9 9 5 ，7 5 ( 3 ) ：5 0 9 - 5 1 2 1 4 】m k o m u r o ，h h i r o s h i m a , h t a n o u e ，a n dt k a n a y a m a m a s k l e s se t c h i n go fa n a n o m e t c rs t r u c t u r eb yf o c u s e di o nb e a m s 【j 】j v a e s c i t e c h n 0 1 b ，1 9 8 3 ，1 ( 4 ) ： 9 8 5 9 8 9 6 第一章 引言 【1 5 】j h t h y w i s s e n ，i cs j o h n s o n , 1 ly o u n k i n , n h d e k k e r , kkb e r g g r e n , a p c h u , m p r e n t i s s ，a n ds a l e e n a n o f a b r i c a t i o nn s m gn e u t r a la t o m i cb e a m s 叨j v a c s c i t e c l m 0 1 b ，1 9 9 7 ，1 5 ( 6 ) ：2 0 9 3 - 2 1 0 0 【l6 】i 乙e h o w a r d ，l d j a c k e l ，a n dwj s k o c p 0 1 n a n o s t r u c t u r e s ：f a b r i c a t i o na n d a p p l i c a t i o n s 阴m i c r o c l c c t r o n i ce n g i n e e r i n g , 1 9 8 5 ，3 ( 1 4 ) ：3 1 6 【1 7 s yc h o u , p r k r a n s s , a n dpj r e n s t r o m i m p r i n tl i t h o g r a p h yw i t h2 5 - n a n o m e t e r r e s o l u t i o n 阴s c i e n c e ，19 9 6 ，2 7 2 ：8 5 8 7 【18 】s yc h o u , p r k l 随t l s s ，a n dej r e n s t r o m n a n o i m p r i n tl i t h o g r a p h y 阴j v a c s c i t e c h n 0 1 b ，1 9 9 6 ，1 4 ( 6 ) ：4 1 2 9 4 1 3 3 【1 9 】s yc h o u ，p k r a n s s ，w ：z h a n g ，l g u o ，a n dl z h u a n g s u b - 1 0n mi m p r i n t l i t h o g r a p h ya n da p p l i c a t i o n s 叨j v a c s c i t c c h n 0 1 b ，19 9 7 ，l5 ( 6 ) ：2 8 9 7 2 9 0 4 2 0 】s s u na n dc b m u r r a y s y n t h e s i so fm o n o d i s p e r s ec o b a rn a n o c r y s t a l sa n d 也e i r a s s e m b l y i n t om a g n e t i c s u p e r l a t t i c e s ( i n v i t e d ) 【j 】j a p p l p h y s ，1 9 9 9 ，8 5 ( 8 ) ： 4 3 2 5 4 3 3 0 21 】s s u n ，c b m u r r a y , d w e l l e r , l f 0 l l 【s ，a m o s e r m o n o d i s p e r s ef e p tn a n o p a r t i c l e s a n df e r r o m a g n e t i cf e p tn a n o c r y s t a ls u p e d a t t i c e s 田s c i e n c e ，2 0 0 0 ，2 8 7 ：19 8 9 - 19 9 2 2 2 】c tb l a c k , c b m u r r a y , 1 ll s a n d s t r o m ，a n ds s u n s p i n - d e p e n d e n tt u n n e l i n gi n s e l f - a s s e m b l e dc o b a l t - n a n o e r y s t a is u p e r l a t t i c e s 田s c i e n c e , 2 0 0 0 ，2 9 0 ：11 3 1 11 3 4 。 【2 3 】j c i b e r t ，p m p e t r 0 或gj d o l a n , s j p e a r t o n , a c g o s s a r d , a n dj h e n g l i s h o p t i c a l l yd e t e c t e dc a r r i e rc o n f i n e m e n tt oo n ea n dz e r od i m e n s i o ni ng a a sq u a n t u m w e l lw i r e sa n db o x e s 【j 】a p p l p h y s l e t t ，1 9 8 6 ，4 9 ( 1 9 ) ：1 2 7 5 1 2 7 7 2 4 】i ck a s h ，a s c h e r e r , j m w o r l o c k , h gc r a i g h e a d ，a n dm c t a m a r g o o p t i c a l s p e c t r o s c o p yo fu l t r a s m a l ls t r u c t u r e se t c h e df r o mq u a n t u mw e l l s 【j 】a p p l p h y s l e t t ， 1 9 8 6 ，4 9 ( 1 6 ) ：1 0 4 3 1 0 4 5 【2 5 】h t e m k i n ，gj d o l a n , m b p a n i s h ，a n ds n gc h u l o w - t e m p e r a t u r e p h o t o l u m i n e s c e n c ef r o mi n g a a s i n pq u a n t u mw i r e sa n db o x e s 阴a p p l p h y s l e t t ， 1 9 8 7 ，5 0 ( 7 ) ：4 1 3 4 1 5 2 6 】d j e a g l e s h a ma n dm c e r u l l o d i s l o c a t i o n f r e es t r a n s k i k r a s t a n o wg r o w t ho fg eo n s i ( 1 0 0 ) 阴p h y s r e v l e t t ，1 9 9 0 ，6 4 ( 1 6 ) ：1 9 4 3 - 1 9 4 6 7 厦门大学博士学位论文 2 7 】c p r i e s t e ra n dm l a n n o o o r i g i no fs e l f - a s s e m b l e dq u a n t u md o t si n h i g h l y m i s m a t c h e dh e t e r o e p i t a x y 阴p h y r e v l e t t ，1 9 9 5 ，7 5 ( 1 ) ：9 3 - 9 6 2 8 】p m p e t r o f f , a c g o s s a r d ，a n dw w i e g m a n n s t m c t u r eo fa i a s - g a a si n t e r f a c e s g r o w no n ( 1 0 0 ) v i c i n a ls u r f a c e sb ym o l e c u l a rb e a me p i t a x y 【j 】a p p l p h y s l e t t ，1 9 8 4 ， 4 5 ( 6 ) ：6 2 0 6 2 2 2 9 】m j s p b r a s i l ，a a b e r n u s s i ，m a c o t t a ，m vm a r q u e z i n i ，j a b m m ，ra h a m m ，s n gc h u ，l r h a r r i o r ，a n dh t c m k i n i n g a a s i n pq u a n t u mw e l l sw i t l l t h i c k n e s sm o d u l a t i o n 叨a p p l p h y s l e t t ，1 9 9 4 ，6 5 ( 7 ) ：8 5 7 8 5 9 【3 0 】j l l i n ，d yp e t r o v y l d a ，a k i r a k o s i a n , h r a u s c h e r , ej h i m p s e l ，a n dea d o w b e n s e l f - a s s e m b l e df en a n o w i r e su s i n go r g a n o m e t a l l i cc h e m i c a lv a p o rd e p o s i t i o n a n dc r f 2m a s k so ns t e p p e ds i ( 111 ) 明a p p l p h y s l e t t ，2 0 0 1 ，7 8 ( 6 ) ：8 2 9 - 8 31 【3l 】t j u n g ，s c h l i t t l e r , j i cg i m z e w s k i ，ej h i m p s e l o n e - d i m e n s i o n a lm e t a l s t r u c t u r e sa td e c o r a t e ds t e p s 阴a p p l p h y s a ，1 9 9 5 ，6 1 ：4 6 7 4 7 4 【3 2 】h r o d e r , e h a h n ，h b r u n e ，j p b u c h e r ，a n dk k e r n b u i l d i n go n e - a n dt w o - - d i m e n s i o n a ln a n o s t r u c t u r e sb yd i f f u s i o n - c o n t r o l l e da g g r e g a t i o na ts u r f a c e 【j 】n a t u r e ， 1 9 9 3 ，3 6 6 ：1 4 1 1 4 3 【3 3 】k k e r n , h n i e h u s ，a s c h a t z ，ez e p p e n f e l d ，j g o e r g e ，a n dgc o m s a l o n g - r a n g e s p a t i a ls e l f - o r g a n i z a t i o ni nt h ea d s o r b a t e i n d u