同步辐射研究GaAs、GaSb和InP的电子结构和表面化学

利用同步辐射光电子发射技术对GaAs(110)、GaSb(110)和InP(110)的氧化性质进行了研究。研究的一部分包括在亚单层量氧气吸附后核心能级的化学移动调查。对于GaAs和InP，氧气优先从表面列V元素（As和P）中去除电子，而对列III元素（Ga和In）没有影响；而对于GaSb，两个成分都参与了氧化，表明表面原子与晶体其余部分之间的键断裂。研究的第二部分是对GaAs(110)表面的费米能级（Ef）钉扎现象进行了仔细研究。我们研究了三种不同的样品和多个裂片。对于一个样品，Ef始终处于体相位置。在另外两个晶体中，发现了钉扎和未钉扎的情况。在未钉扎样品中，电子分布曲线（EDC）锐利，而钉扎样品的EDC模糊，但在10 L（1 L=10−6 Torr sec）O2的曝光后变得锐利。这与部分产率谱在曝光达到105 L O2时变化很小相结合，表明裂片表面的钉扎是由于外源态，而空的表面态位于导带中。所有样品在经过104 L O2（1%单层）曝光后均显示在中隙处有钉扎现象。氧化后价带的大量变化也表明在价带最大值以下1到2 eV区域可能存在表面共振。