《表面与界面物理》

第一章表面分析3

1.1 表面分析特点3

1.1--1 超高真空环境(UHV)3

1.1--2 清洁表面的制备4

1.1--3 高分辨率的表面探针5

1.2 表面探针及其与表面的互作用6

1.2--1 表面探针与表面互作用类型6

1.2--2 电子探针与表面的互作用7

1.2--3 入射光子与表面的互作用8

1.2--4 入射离子与表面的互作用9

1.3 表面成分分析技术10

1.3--1 俄歇过程基本概念10

1.3--2 俄歇电子能谱(AEP)12

1.3--3 俄歇电子谱仪13

1.3--4 其他表面成分分析方法15

1.4 表面结构分析技术16

1.4--1 低能电子衍射(LEED)16

1.4--2 反射型高能电子衍射(RHEED)17

1.4--3 其他表面结构分析方法18

1.5 表面电子态分析技术19

1.5--1 光电子发谢19

1.5--2 光电子能谱、光电产额谱、角分辨谱20

1.5--3 光电子谱仪21

第二章表面结晶学24

2.1 理想表面结构24

2.1--1 二维结晶学基本概念25

2.1--2 二维倒易点阵31

2.2 清洁表面结构37

2.2--1 表面结构的表述方法39

2.2--2 再构表面及其倒易点阵的矩阵元素42

2.2--3 表面原子驰豫46

2.2--4 表面再构模型50

2.3 实际表面结构56

2.3--1 表面吸附类型57

2.3--2 吸附复盖层58

2.3--3 吸附表面层结构59

2.3--4 半导体材料的表面吸附64

2.4 界面与晶粒间界66

2.4--1 晶粒间界一般概念67

2.4--2 晶界理论的早期发展68

2.4--3 晶粒间界简单模型69

2.4--4 电子陶瓷的晶粒间界75

2.4--5 晶粒间界的吸附79

第三章表面动力学82

3.1 表面振动模82

3.1--1 半无限原子链点阵振动83

3.1--2 表面模存在条件89

3.1--3 三维情况90

3.2 连续介质表面波92

3.2--1 立方晶体的弹性振动92

3.2--2 瑞利表面波97

3.3 表面缺陷101

3.3--1 表面热缺陷101

3.3--2 色心和极化子103

3.3--3 表面缺陷的形成和迁移105

3.3--4 表面点缺陷浓度110

3.4 表面扩散111

3.4--1 表面扩散系数111

3.4--2 晶界扩散115

第四章表面热力学124

4.1 表面张力与表面能124

4.1--1 表面能与比表面积126

4.1--2 表面能与表面温度128

4.1--3 表面能与晶面取向130

4.1--4 表面能与表面形状131

4.1--5 表面能与表面曲率134

4.1--6 表面能与表面状况136

4.2 表面润湿与铺展139

4.2--1 接触角与表面张力140

4.2--2 临界表面张力142

4.2--3 粘附与铺展144

4.2--4 吸附表面的润湿147

4.2--5 粗糙表面的润湿148

4.2--6 润湿的毛细效应149

4.3 表面吸附150

4.3--1 物理吸附和化学吸附151

4.3--2 吸附动力学理论156

4.3--3 吸附的毛细凝结理论163

4.3--4 吸附的热力学理论165

4.4 表面效应与新相形成167

4.4--1 新相形成的驱动力168

4.4--2 晶核的形成条件170

4.4--3 成核速率173

4.4--4 晶体生长速率175

第五章表面电子学179

5.1 简单金属表面的电子状态179

5.1--1 一维双端无限势垒模型179

5.1--2 电中性原理185

5.1--3 表面能186

5.2 简单半导体表面态和界面态187

5.2--1 一维有限突变势垒模型187

5.2--2 无限势垒模型态密度193

5.2--3 半导体一金属界面195

5.3 表面电导198

5.3--1 表面电子输运基本方式199

5.3--2 表面态电导200

5.3--3 表面空间电荷层201

5.3--4 表面量子化205

5.3--5 表面空间电荷层载流子输运206

5.4 半导体陶瓷界面电子过程208

5.4--1 晶粒间界的界面势垒模型208

5.4--2 非线性ZnO压敏陶瓷210

5.4--3 BaTiO3热敏陶瓷211

5.4--4 气敏与湿敏陶瓷213

5.5 吸附表面态理论简介214

5.5--1 离子吸附的表面态215

5.5--2 半导体表面的吸附表面态219

5.5--3 夫蓝克--康登效应221

5.5--4 吸附表面态平衡占有率223

5.5--5 吸附表面态能带的形成226

参考书目229