Pinta sähkömigraatio

Pintaelektromigraatio on hiukkasten (atomien) suunnattua liikettä näytteen  pinnalla , joka tapahtuu, kun sen läpi johdetaan sähkövirtaa.

Kuvaus

Pinnalla tapahtuvaa sähkömigraatiota havaitaan sekä homo- että heterosysteemeissä. Homoelektromigraatiossa virran suunnan muutos muuttaa pinnan morfologiaa, erityisesti portaiden rakennetta. Heteroelektromigraation aikana havaitaan adsorbaatin hallitseva massan siirtyminen kohti yhtä elektrodista (anodi tai katodi).

Pinnan sähkömigroinnin muodollisessa kuvauksessa pinnalla liikkuvaan atomiin vaikuttava tehollinen voima on verrannollinen sähkökenttään ja kirjoitetaan kahden komponentin summana:

F = F d + F w = e (Z d + Z w ) E = e ZE

jossa Fd on "suora" voima, joka vaikuttaa atomiin (ioniin) sen sähköstaattisen vuorovaikutuksen johdosta käytetyn kentän kanssa; Fw on "tuulen" voima, joka syntyy liikemäärän siirtymisestä varauksenkuljettajista (elektroneista) niiden sironnan aikana atomille; Z = Z d + Z w on atomin tehollinen kokonaisvaraus mitattuna elektronin varauksen yksiköissä.

Metallien pintaan adsorboituneiden atomien sähkömigraatiossa vallitsee elektronin "tuulen" voima, joten adatomien (joita ei ole vielä rakennettu atomihilaan) liikesuunta osuu yhteen elektronin virtauksen suunnan kanssa anodia kohti . Puolijohteiden pinnalla tapahtuvalle sähkömigraatiolle etumerkki voi tapauksesta riippuen olla joko negatiivinen tai positiivinen. Esimerkiksi piipinnalla olevat hopea- tai indiumatomit siirtyvät sähköisesti katodia kohti, kun taas kultaatomit samalla pinnalla liikkuvat anodia kohti.

Lähteet

Linkit