18、材料表面特性的光谱研究：铟纳米线与锶镧纳米铁氧体

材料表面特性的光谱研究：铟纳米线与锶镧纳米铁氧体

1. 铟纳米线终止的 Si(111) 表面的表面共振拉曼光谱研究

1.1 引言

材料的振动特性与其原子结构密切相关。振动光谱学已收集了有关分子、固体或表面等不同凝聚态物质系统结构的大量信息。拉曼光谱（RS）是一种传统的光谱方法，近年来也成功用于探测表面声子。表面共振拉曼光谱可用于研究半导体表面的结构形成，特别是准确的拉曼频率和拉曼选择规则与表面结构相关，对验证不同的结构模型很有价值。本文讨论了在 Si(111) 上铟纳米线的 (4 × 1) 和 (8 × 2) 重构的拉曼模式，并结合其他实验和理论结果讨论表面声子模式。

1.2 实验方法

• 实验装置 ：拉曼测量在近背散射几何结构的装置中进行，该装置连接到超高真空（UHV）容器。UHV 容器配备了液氮冷却台、铟蒸发的克努森池、低能电子衍射（LEED）、俄歇电子能谱（AES）、扫描隧道显微镜（STM）和光学窗口。
• 样品制备 ：使用向 [-1 -1 2] 方向偏角 1° 的邻位 Si(111) 样品。通过反射各向异性光谱（RAS）原位监测 (8 × 2) 表面相变。
• 测量过程 ：入射激光束以 50° 入射角照射样品，散射光聚焦到三重单色仪的入口狭缝，由液氮冷却的 CCD 阵列检测。拉曼光谱的频率刻度使用氩和氪等离子体线校准。使用 647 nm（1.91 eV）的氪离子激光进行测量，光谱分辨率约为 1.5 cm⁻¹，拉曼强度归一化到硅的对称允许体横向光学（TO）声子。