Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
4.3 Charakterisierung <strong>ultradünner</strong> Lanthanoxid-Filme<br />
Cl1s XPS<br />
Cl Photoelectron Yield<br />
Normalized Intensity (arb. units)<br />
1.0<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
Before lanthana growth<br />
After lanthana growth<br />
(a)<br />
Normalized Intensity (arb. units)<br />
2.5<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
Reflectivity<br />
Cl/Si(111)−(1x1)<br />
La 2<br />
O 3<br />
/Cl/Si(111)<br />
(b)<br />
f c = 0.30<br />
Φ c = 0.45<br />
f c = 0.72<br />
Φ c = 0.78<br />
0.2<br />
2 0 −2<br />
Relative Binding Energy (eV)<br />
0<br />
−0.5 0 0.5 1<br />
E−E (eV) Bragg<br />
Abb. 4.35 (a) Cl1s-XPS-Daten normiert auf die Primärintensität und die Integrationszeit<br />
und (b) XSW-Daten (offene Symbole) und theoretische Anpassung<br />
nach der dynamischen Theorie der Röntgenbeugung (durchgezogene<br />
Linien) unter Verwendung von Cl1s-Photoelektronen in (111)-Bragg-<br />
Reflexion jeweils aufgenommen bei einer Photonenenergie von 3,35 keV<br />
vor und nach dem <strong>Wachstum</strong> von 1,8 nm Lanthanoxid bei einer Substrattemperatur<br />
von 500 ℃ und einem Sauerstoffhintergrunddruck von<br />
p O2 = 5 × 10 −7 mbar auf Chlor-passiviertem Cl/Si(111)-(1 × 1) (5-Cl)<br />
Grenzfläche verbleiben. Dies wird durch komplementäre Cl1s-XSW-Messungen in<br />
Abb. 4.35 (b) fundiert, die im Mittel einen Bindungsplatzwechsel des Chlors nachweisen,<br />
da sich durch das <strong>Wachstum</strong> von Lanthanoxid sowohl die kohärente Fraktion<br />
von fc,(111) Cl1s<br />
Cl1s<br />
= 0,72 zu fc,(111) (5-Cl) = 0,30 als auch die kohärente Position von<br />
Φ Cl1s<br />
c,(111)<br />
= 0,78 zu ΦCl1s<br />
c,(111)<br />
(5-Cl) = 0,45 ändert. Insgesamt kann also gefolgert werden,<br />
dass das Chlor bei Präparationsbedingungen (5-Cl) beim <strong>Wachstum</strong> von La 2 O 3 -<br />
Filmen hauptsächlich als surfactant [166] fungiert.<br />
Im Vergleich zum <strong>Wachstum</strong> von Ce 2 O 3 bei Präparationsbedingungen (5-Cl) verhält<br />
sich das Chlor also vollkommen verschieden. Beim Ce 2 O 3 -<strong>Wachstum</strong> fungiert<br />
es als interfactant, während es sich beim Lanthanoxid-<strong>Wachstum</strong> maßgeblich als<br />
surfactant verhält.<br />
Zusammenfassend lässt sich für ultradünne La 2 O 3 -Filme auf Si(111) unter <strong>Wachstum</strong>sbedingungen<br />
(5) und (5-Cl) feststellen, dass durch die vorherige Absättigung<br />
von freien Siliziumbindungen dangling bonds mit Hilfe von Chlor sowohl die kristalline<br />
Qualität der Lanthanoxid-Filme verbessert werden kann als auch Grenzflächen-<br />
Spezies wie Silikat (Si-O-La) und Siliziumoxid (SiO x ) drastisch reduziert werden<br />
107