Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
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4.2 Charakterisierung <strong>ultradünner</strong> Ceroxid-Filme<br />
Abb. 4.22<br />
XSW-Daten (offene Symbole) und theoretische<br />
Anpassung nach der dynamischen<br />
Theorie der Röntgenbeugung (durchgezogene<br />
Linien) unter Verwendung von Cl1s-<br />
Photoelektronen in (220)-Bragg-Reflexion<br />
bei einer Photonenenergie von 3,35 keV nach<br />
dem <strong>Wachstum</strong> von 6 Å Ce 2 O 3 auf Chlorpassiviertem<br />
Cl/Si(111)-(1 × 1) bei einer<br />
Substrattemperatur von 500 ℃ und einem<br />
Sauerstoffhintergrunddruck von p O2 = 5 ×<br />
10 −7 mbar (5-Cl)<br />
Normalized Intensity (arb. units)<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
Cl Photoelectron Yield<br />
Reflectivity<br />
(5−Cl)<br />
f c<br />
= 0.31<br />
Φ c<br />
= 0.33<br />
(220)<br />
0<br />
−0.2 0 0.2 0.4<br />
E−E (eV) Bragg<br />
vollständig ungeordnet ist, nicht zu erklären. Dies lässt den Schluss zu, dass das<br />
Chlor, welches in (111)-Richtung an der Grenzfläche verbleibt und den vertikalen<br />
Abstand der on-top Bindungsplätze einnimmt, lateral eine Ordung aufweist, die den<br />
on-top Bindungsplatz jedoch ausschließt. Zusammen mit dem Strukturmodell aus<br />
der (111)-XSW-Analyse, welches zu geringe Bindungslängen für die Ce-Cl-Bindung<br />
aufweist, kann vermutet werden, dass sich an der Grenzfläche zwischen Silizium und<br />
Ce 2 O 3 -Film ein Ceroxychlorid bildet, welches den vertikalen und lateralen Strukturinformationen<br />
der XSW-Analyse genügt. Für eine weitere genauere Aufklärung<br />
der Grenzfläche ist hier jedoch der Vergleich zu Dichte-Funktional-Theorie (DFT)<br />
Rechnungen der Grenzfläche unerlässlich. Festgehalten werden kann jedoch, dass<br />
Chlor beim <strong>Wachstum</strong> von Ce 2 O 3 auf Si(111) nicht eine Passivierung im eigentlichen<br />
Sinne durch das reine Absättigen von freien Bindungen (dangling bonds) unter<br />
Beibehaltung seines Bindungsplatzes darstellt, sondern selbst eine neue chemische<br />
Verbindung eingeht, höchstwahrscheinlich als Ceroxychlorid, das zu einer entsprechenden<br />
strukturellen Neuordnung der Grenzfläche führt.<br />
4.2.5.2 Verhalten des Silbers<br />
Um einen Einblick in die Rolle des Silbers während des <strong>Wachstum</strong>s von Ceroxid zu<br />
erhalten, zeigt Abb. 4.23 zunächst Ag3d- und Si1s-XPS-Spektren vor und nach dem<br />
<strong>Wachstum</strong> von 6 Å Ceroxid bei einer Substrattemperatur von 500 ℃ und einem Sauerstoffhintergrunddruck<br />
von p O2 = 5 × 10 −7 mbar (5-Ag). Die Silber-Passivierung<br />
wurde durch eine ausreichende Bedeckung des Si(111)-Substrates bei 500 ℃ sichergestellt.<br />
Dies führte zu einer Ag/Si(111)-( √ 3 × √ 3)R30° Überstruktur, die mit Hilfe<br />
von LEED überprüft wurde (Daten nicht gezeigt). Aus den XPS-Spektren ist zu-<br />
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