Excitation of atomic motion by a scanning tunneling microscope tip on the Si(111) surface

Abstract

Using Scanning Tunneling Microscopy (STM), the tip-induced atomic motion of Si adatoms in the Si(111)-(7 x 7) structure near out-of-phase boundaries have been observed. In order to excite the motion of Si adatoms, the tip was fixed at a certain height at every pixel in its lateral scan and the sample bias was changed at an averaged speed of 1 x 10(exp 4) V/s, resulting in a change of an electrostatic force between tip and surface. Although the displacement of Si adatoms occurs in a complicated manner, its elemental process is quite simple; the Si adatom jumps from an occupied T(sub 4) site to an unoccupied T(sub 4) site.

走査トンネル顕微鏡法により、相外境界近傍のSi(111)(7×7)構造におけるSiアド原子のチップ誘導原子運動を観察した。Siアド原子の運動を励起するために、横方向走査における全てのピクセルで適当な高さにチップを固定し、サンプル・バイアスを平均速度1×10｛4｝V/sで変動させて、チップと表面の間に静電力の変化を発生させた。Siアド原子の変位が複雑な様子で発生するが、その基本的なプロセスは全く単純である。すなわち、Siアド原子がある占有部分T4から非占有部分T4にジャンプする。