Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB

4.3 Charakterisierung ultradünner Lanthanoxid-Filme
Normalized Intensity (arb. units)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
O1s photoelectrons
Reflectivity
Si−O−La
(a)
O1s photoelectrons
Reflectivity
Si−O−La
SiO x
(5) (5-Cl)
f c
= 0.22
f c
= 0.75
Φ c = 0.39 f c
= 0.11 Φ c = 0.36 f c
= 0.14
Φ c = 0.32
Φ c
= 0.61
(b)
SiO x
−0.5 0 0.5 1
0
−0.5 0 0.5 1
E−E (eV) Bragg
E−E Bragg
(eV)
Abb. 4.32 Chemisch sensitive XSW-Daten (offene Symbole) und theoretische Anpassung
nach der dynamischen Theorie der Röntgenbeugung (durchgezogene
Linien) unter Verwendung von O1s-Photoelektronen für die Spezies
Si-O-La und SiO x in (111)-Bragg-Reflexion bei einer Photonenenergie
von 3,35 keV nach dem Wachstum von 1,8 nm La 2 O 3 auf nicht passiviertem
Si(111)-(7 × 7) (5) und Chlor-passiviertem Cl/Si(111)-(1 × 1)
(5-Cl) bei einer Substrattemperatur von 500 ℃ und einem Sauerstoffhintergrunddruck
von p O2 = 5 × 10 −7 mbar
und Φ Si-O-La
SiOx
c,(111)
(5-CL) = 0,61 für die Si-O-La-Spezies und fc,(111) (5-Cl) = 0,75 und
Φ SiOx
c,(111) (5-Cl) = 0,36 für die SiO x-Spezies. Betrachtet man zunächst die kohärenten
Fraktionen, fällt auf, dass die SiO x -Spezies des passivierten Wachstums eine sehr hohe
Fraktion aufweist, während sämtliche anderen Spezies eine sehr geringe Fraktion
aufweisen. Für (5) kann daraus mit den spektroskopischen Ergebnissen geschlossen
werden, dass es aufgrund der fehlenden Passivierung zu einem starken Wachstum
von amorphen Grenzflächen-Spezies kommt. Die Chlor-Passivierung hingegen führt
dazu, dass sich eine ultradünne hochgeordnete SiO x -Spezies ausbildet, während das
Silikat (Si-O-La) ebenfalls ungeordnet bleibt. Vergleicht man die O1s-Resultate mit
den Ergebnissen für das Ce 2 O 3 -Wachstum auf Cl/Si(111)-(1 × 1) unter Präparationsbedingungen
(5) und (5-Cl), so stellt man generell ein sehr ähnliches Verhalten
für die Si-O-La- und SiO x -Spezies fest. Lediglich die kohärente Position der Si-O-
La-Spezies weicht mit Φ Si-O-La
c,(111)
(5) = 0,32 etwas deutlicher von der sonst üblichen
kohärenten Position der Si-O-RE-Spezies ab, die für sämtliche Präparationsbedingungen
für das Ce 2 O 3 - und La 2 O 3 -Wachstum ((1), (1-Cl), (5), (5-Cl), (5-Ga),
(5-Ag)) im Bereich von 0,6 liegt. Die kohärente Position der SiO x -Spezies liegt
103