그림 39의 (a), (b)는 각각 상온에서 1,3-butadiene이 포화 흡착한 후, 방출 각 0°와 60°에서 측정한 Si 2p 핵심부 준위 스펙트럼이다. Fitting 변수는 지 금까지 사용한 것과 동일하며 광원의 에너지는 132 eV를 사용하였다. 깨끗한 2×1 표면에서의 up dimer와 down dimer 원자에 의한 U, D 성분은 사라지며 약 +400 meV 결속 에너지에서 Si-C 결합에 의한 새로운 성분 S1이 나타났 다. 이와 유사한 흡착 구조를 가지는 ethylene과 acetylene의 경우 각각 SCLS가 +0.18 eV, +0.24 eV로 보고 된 바 있다 [14, 59-60]. 따라서 BD은 최상층에 있는 C 원자의 영향으로 ethylene이나 acetylene보다 좀 더 많은 결속 에너지 이동이 생긴 것으로 볼 수 있다. Si DB의 소멸과 함께 오직 하 나의 새로운 성분 (S1)만 나타남으로써 최상층의 up, down dimer 원자는 모 두 같은 환경을 가지는 C들과 대칭적으로 결합하고 있다고 볼 수 있으며 그 림 39(b)에서 S1 성분의 세기가 더욱 증가하는 것이 이를 뒷받침한다.
Second layer의 기여를 나타내는 S 성분이 결속 에너지의 변화나 상대적 강도의 변화 없이 흡착 후에도 계속 존재하는 것으로 보아 2×1 dimer 구조 가 그대로 유지됨을 알 수 있다. 이는 흡착 후에도 2×1 구조가 잘 나타나는 그림 40의 LEED 무늬와도 잘 일치하는 결과이다. Bulk 성분의 Gaussian width는 약 280 meV임에 반하여, 표면 성분인 S1 성분은 약 350 meV를 가 진다. 이는 BD이 6개의 수소 원자를 가진 분자로서 고체 상태에 비하여 비 교적 느슨한 구조를 가짐으로써 열적 진동 효과에 의한 전하 요동 (charge fluctuation)이 bulk에 비하여 더욱 크게 나타남에 의한 것으로 예상된다. 이 열적 효과는 C 1s 핵심부 준위 스펙트럼에서 자세히 설명할 것이다.
그림 41은 BD을 포화 흡착 후 광원의 에너지를 340 eV, 방출각을 0°로 하
(thermal vibration)에 기여하고, 남은 에너지로 핵심부의 광전자를 방출함에 기인한 것으로 추측된다. 실제 ethylene, acetylene의 경우 각각 +430 meV, +370 meV에서 진동 에너지 손실이 보고 된 바 있다 [14, 59].
그림 42는 BD의 흡착량에 따른 가전자대 (valence band) 스펙트럼의 변화 를 그린 것이다.
각 성분들의 증감을 좀 더 명확히 보기 위해서 각각의 스펙트럼에서 깨끗
우리는 BD 분자의 다층막 (multilayer)으로서의 가능성을 제시하기 위해 알칼리 금속 중 K (potassium)을 선택하여 실험을 수행한 후 AES을 관찰하 였다. 그림 43은 K의 노출량에 따른 AES peak 세기를 나타낸 것이다. 그래 프 ①은 깨끗한 Si(001)2×1 표면 위에 K을 흡착시킨 것이고 그래프 ②는 깨 끗한 Si(001)2×1 표면 위에 BD 분자를 포화 흡착시킨 후 다시 K을 흡착시킨 결과이다. 두 그래프는 노출 시간 5분 정도에서 모두 포화 흡착하는 것을 알 수 있다. 깨끗한 Si(001)2×1 표면 위에 K가 포화 흡착했을 때 AES peak 세 기를 1로 하여 상대적 세기를 나타내었다. 깨끗한 Si(001)2×1 표면 위에 K가 포화 흡착되었을 때의 모델을 이미 보고 된 여러 결과들을 근거로 하여 그림 44(a)에 제시하였다 [68]. 또한 이를 근거로 하여 BD 위에 흡착된 K의 모델
(그림 44(b))을 유추해 보았다. Si(001)2×1 표면 위에 K이 흡착할 때는 Si dimer 위와 dimer 사이사이에 흡착한다고 알려져 있다. 그렇다면 BD 위에 K이 흡착할 때는 새로 만들어진 C=C 위에 흡착할 것이고 공간적으로 BD 사이에는 흡착하지 못할 것으로 추측된다. 우리가 세운 모델이 타당하다면 그래프 ②에서 그 세기가 약 0.5에 이르러야 할 것이나 실험 결과 0.5에는 이 르지 못하였다. 그러나 우리가 세운 모델은 타당성이 있다고 보이고 AES peak 세기가 약한 것은 여러 가지 요소가 작용한 것으로 여겨진다.