En las fronteras de la Materia Condensada

Las superficies e interfaces de materiales semiconductores juegan un papel muy importante en la tecnología microelectrónica. En particular, la superficie de silicio (001) motiva por sus aplicaciones un gran interés. La producción de cristales de Si de alta calidad es un desafío tecnológico que involucra procesos de crecimiento homoepitaxial en las superficies de Si. Los defectos en la superficie, vacancias y escalones, influyen de manera crítica en el crecimiento a bajas temperaturas, en consecuencia resulta importante estudiar como afectan la formación de estructuras epitaxiales. La distribución de la densidad electrónica sobre la superficie resuelta en energía refleja ciertas características de la superficie. Los experimentos de microscopía (STM) y espectroscopía (STS) de transmisión túnel son capaces de resolver espacialmente y energéticamente los estados electrónicos de la superficie, sensando localmente la interacción con una punta, dando información directa de la estructura electrónica local. Las imágenes que se obtienen para la superficie Si(001) reflejan detalles "no topográficos" de la superficie, haciendo más difícil la interpretación en términos de su relación con la estructura geométrica que en los metales. En este trabajo estudiamos las propiedades electrónicas y estructurales de la superficie Si(001) y empleamos la teoría clásica de Bardeen para describir el fenómeno de transmisión túnel de electrones. La relajación y difusión de defectos en la superficie se estudió mediante simulación por dinámica molecular tight-binding (TBMD). Calculamos la energía de formación de vacancias y escalones, y mostramos las imágenes generadas para modelar los resultados experimentales de STM.