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• W2071349364 abstract "The surface conductivity of p-type Si crystals cleaved in UHV and covered with Cs up to a monolayer was measured. With increasing Cs coverage θ the surface conductivity, Δσ, initially decreases from the value of the clean surface and reaches the minimum at θ = 0.005. After a subsequent increase Δσ remains constant from θ = 0.015 to 0.25 and exhibits a steep increase for further coverage up to θ = 1. From these surface conductivities the positions of the Fermi level EF at the surface are calculated. At the clean surface the intrinsic level Ei lies 0.27 eV above EF and shifts with increasing θ to 0.27 eV below EF at θ = 1. From the dependence of (EF – Ei)s on Cs coverage the distribution of surface states can be calculated since the adsorbed Cs atoms are ionized, giving one electron to a Si surface state. At the clean surface there are two surface state bands, one with donor states 0.31 eV below Ei and a density of 8.5 × 1013 cm−2eV−1, and another one with acceptor states 0.13 eV below Ei, 0.05 eV wide and with a density of 5.7 × 1013 cm−2 eV−1. For each adsorbed Cs atom a new surface acceptor state is created in a band 0.1 eV above Ei and 0.03 eV wide. An p-leitenden Si-Kristallen, die im UHV gespalten wurden und bis zu einer Monoschicht mit Cs bedeckt waren, wurde die Oberflächenleitfähigkeit gemessen. Mit wachsender Cs-Bedeckung θ nimmt die Oberflächenleitflähigkeit Δß anfänglich vom Wert der reinen Oberfläche ab und erreicht bei θ = 0,005 das Minimum. Nach einem darauf folgenden Anstieg bleibt Δß von θ = 0,015 bis 0,25 konstant und zeigt einen steilen Anstieg bei weiterer Bedeckung bis zu θ = 1. Mit diesen Oberflächenleitfähigkeiten wurden die Lagen des Ferminiveaus EF an der Oberfläche berechnet. Das Eigenleitungsniveau Ei liegt bei der reinen Oberfläche 0,27 eV oberhalb EF und verschiebt sich mit wachsendem θ zu 0,27 eV unterhalb EF bei θ = 1. Aus der Abhängigkeit von (EF – Ei)s von der Cs-Bedeckung kann die Verteilung der Oberflächenzustände berechnet werden, da die adsorbierten Cs-Atome ionisiert sind und je ein Elektron an die Si-Oberflächenzustände abgeben. An der reinen Oberfläche existieren zwei Oberflächenzustandsbänder, eines mit Donatorzuständen 0,31 eV unterhalb Ei und einer Dichte von 8,5 × 1013 cm−2 eV−1 und ein anderes mit Akzeptorzuständen 0,13 eV unterhalb Ei, 0,05 eV breit und mit einer Dichte von 5,7 × 1013 cm−2 eV−1. Für jedes adsorbierte Cs-Atom wird ein neuer Akzeptoroberflächenzustand in einem Band 0,1 eV oberhalb Ei und 0,03 eV breit erzeugt." @default.
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