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

4 Strukturelle und chemische Zusammensetzung von Seltenerdoxid-Filmen
auf Si(111)
dagegen über sämtliche Präparationsbedingungen im Bereich von 0,3.
Für die strukturelle Untersuchung der Grenzflächen-Spezies anhand der chemisch
sensitiven O1s-XSW-Analyse kann zusammenfassend festgestellt werden, dass sich
die Ordnung der Si-O-La- und der SiO x -Spezies generell äußerst ähnlich zum Wachstum
von Ce 2 O 3 unter den Präparationsbedingungen (5) und (5-Cl) verhält. Dabei
sticht vor allem die sehr hohe Ordnung der SiO x -Spezies unter dem Chlorpassivierten
Wachstum hervor, sodass sich zusammen mit den spektroskopischen
Untersuchungen das in Abb. 4.33 gezeigte Schema für die Grenzfläche zwischen
La 2 O 3 und Si(111) ergibt. Dabei wird es sich bei der Siliziumoxid-Spezies (SiO x )
höchstwahrscheinlich um ultradünne Oxid-Domänen handeln, während das Silikat
(Si-O-La) aufgrund der verschwindenden Ordnung und der höheren Intensität im
O1s-Spektrum vermutlich Domänen größerer Schichtdicke aufweist. Dies ist im Einklang
mit anderen Studien, die ebenfalls zeigen, dass es beim La 2 O 3 -Wachstum an
der Grenzfläche hauptsächlich zur Bildung von Lanthansilikat kommt [21, 156].
lanthana interface model
La O 2 3
SiO x
Si-O-La
Den Einfluss der Chlor-Passivierung auf die kristalline Ordnung der La 2 O 3 -Filme
zeigt Abb. 4.34 anhand von XSW-Daten in (111)-Bragg-Reflexion unter Verwendung
der LaL α -Fluoreszenz und von La3d-Photoelektronen bei einer Photonenenergie von
6,1 keV bzw. 3,35 keV für die Präparationsbedingungen (5) und (5-Cl). Die Verläufe
der Fluoreszenz-Signale liefern für die kohärenten Fraktionen und die kohärenten
Positionen folgende Werte: f LaLα
c,(111)
(5) = 0,42 und ΦLaLα
c,(111)
(5) = 0,99 für das nicht
passivierte Wachstum (5) und f LaLα
c,(111)
(5-Cl) = 0,57 und ΦLaLα
c,(111)
(5-Cl) = 0,99 für
das Chlor-passivierte Wachstum (5-Cl). Aufgrund der höheren kohärenten Fraktion
von ∆f c = 0,15 für (5-Cl) ist der positive Einfluss des Chlors auf die kristalline
Ordnung des La 2 O 3 -Films analog zum Ce 2 O 3 -Wachstum auszumachen. Um die Kristallinität
des Lanthanoxid-Films auf absoluter Skala abschätzen zu können, wurden
analog zum Ceroxid-Wachstum quantitative XSW-Modellierungen, wie sie in Abschnitt
2.5.1 beschrieben sind, durchgeführt. Röntgenbeugungs-Untersuchungen unter
streifendem Einfall (GIXRD) haben gezeigt, dass La 2 O 3 -Filme mit einer Schichtsilicon
substrate
Abb. 4.33 Schematische Darstellung der Grenzfläche zwischen Si(111) und La 2 O 3 -
Film bei Präparationsbedingungen (5-Cl) anhand der spektroskopischen
Si1s- und O1s-Ergebnisse und der chemisch sensitiven O1s-XSW-Analyse
der Si-O-La- und SiO x -Spezies
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