Наука о поверхностных фазах проходит те же этапы, что и наука об объемных фазах. Как развивалась наука об объемных фазах? Сначала получение сведений о чистых веществах, состоящих из одного элемента, анализ их кристаллической и электронных структур, затем изучение свойств и использование этих материалов. Очень быстро поняли, что добавление второго компонента может привести к дополнительным возможностям, и стали получать объемные соединения и сплавы, исследовать их структуры и свойства, строить фазовые диаграммы с тем, чтобы каждый мог получить тот сплав, который ему нужен. Сейчас уже трудно определить, кто же первый добавил третий компонент в объемный сплав, но это была маленькая революция в материаловедении. Например, в полупроводниковом мате- риаловедении известно очень много примеров добавления третьего компонента в двухкомпонентный полупроводник с целью изменения параметров решетки, ширины запрещенной зоны и т.д.
Наука о поверхности проходит те же этапы развития. Например, при исследовании поверхности кремния сначала произвели анализ чистой поверхности, то есть поверхностных фаз самого кремния на кремниевом монокристалле. Сразу после этого в начале 60-х годов стали напылять второй компонент и исследовать двухкомпонентные поверхностные фазы. Развитие методов исследования [3–5] позволило изучать кристаллические и электронные структуры поверхностных фаз, и сейчас уже можно сказать, что исследователи довольно преуспели в этом, как и в построении двухкомпонентных двумерных фазовых диаграмм кремний-адсорбат. Например, в нашей книге можно найти эти сведения практически о любом адсорбате на кремнии. Что же предстоит сделать в области исследова- ния поверхности далее, если предположить, что наука о поверхности будет развиваться примерно так же, как и наука об объемных материалах? Во-пер- вых, про свойства поверхностных фаз известно явно недостаточно, хотя в конце 80-х годов такие исследования и начали проводиться. Это безусловно ограничивает возможности применения поверхностных фаз, хотя и выглядят они очень привлекательными для повышения интеграции полупроводнико- вых приборов. Поэтому сейчас такие исследования усиленно продолжаются. Во-вторых, исследователи стали изучать формирование поверхностных фаз уже из трех компонентов: кремния и двух адсорбатов (начало 90-х годов). Процесс, когда на подложку наносят не один, а два адсорбата, называется со- адсорбцией. Рассмотрим, что может получиться, если на поверхность монокристалла напылять два адсорбата. Здесь мы будем рассматривать процесс соадсорбции на кремниевую монокристаллическую подложку. Но все сказанное ниже можно, конечно, отнести и к другим материалам. На рис. 2 приведены разнообразные ситуации, возникающие при соадсорбции. Заметим, что в равновесных условиях безразлично, какой элемент напыляется вначале, а какой – после. Конечный результат будет одинаковым, и определяется он стремлением системы к минимуму энергии.
