Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
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4 Strukturelle und chemische Zusammensetzung von <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filmen<br />
auf Si(111)<br />
und einem Ce 2 O 3 -Film epitaktisch erfolgreich realisiert werden können. Durch die<br />
Deposition des Ce 2 O 3 -Films kommt es zur Reifung der Grenzfläche zwischen Silizium<br />
und Lanthanoxid hauptsächlich unter Bildung von Siliziumoxid. Dabei nimmt<br />
die Kristallinität der Grenzflächen-nahen La 2 O 3 -Trilagen drastisch ab, während die<br />
obersten Trilagen des La 2 O 3 -Films perfekte Ordnung annehmen, sodass sich ein<br />
deutlicher Kristallinitätsgradient im Lanthanoxid-Film ausbildet. Die kristalline Qualität<br />
des Ce 2 O 3 -Films entspricht dabei der mittleren Kristallinität des La 2 O 3 -Films<br />
und es kommt zu keiner nennenswerten Durchmischung an der Grenzfläche zwischen<br />
Lanthanoxid und Ceroxid. Durch die Deposition von Ceroxid kommt es zur<br />
Segregation des Chlors an die Oberfläche des Ce 2 O 3 -Films, wobei das Chlor die<br />
gleiche atomare Verteilung annimmt wie beim <strong>Wachstum</strong> von Ce 2 O 3 auf Si(111)<br />
unter Präparationsbedingungen (1-Cl). Dementsprechend hat nicht nur das Verhältnis<br />
zwischen Sauerstoffhintergrunddruck und Cer-Fluss während des <strong>Wachstum</strong>s<br />
einen Einfluss auf das Verhalten des Chlors sondern auch die chemische Bindung des<br />
Chlors vor der Deposition von Ce 2 O 3 .<br />
4.5 Charakterisierung von <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filmen mit<br />
Schichtdicken im Bereich einiger Nanometer mit<br />
Hilfe von XRD und GIXRD<br />
Nachdem in den vorherigen Abschnitten des Kapitels 4 das anfängliche <strong>Adsorbat</strong>modifizierte<br />
<strong>Wachstum</strong> von ultradünnen <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filmen auf Si(111) mit Hilfe<br />
von XSW und XPS charakterisiert wurde, soll in diesem Abschnitt das fortgeschrittene<br />
<strong>Wachstum</strong> der <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filme im Schichtdickenbereich einiger Nanometer<br />
mit Hilfe von Röntgenbeugung untersucht werden. Die Methode der Röntgenbeugung<br />
wird gewählt, da XSW zur Charakterisierung von <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filmen mit<br />
mehreren Nanometern Schichtdicke nicht geeignet ist. Aufgrund der unterschiedlichen<br />
Gitterkonstanten von Film und Silizium-Substrat weist eine XSW-Messung bei<br />
einer Vielzahl von O x -RE-O x <strong>Seltenerdoxid</strong>-Trilagen eine geringe kohärente Fraktion<br />
auf (vgl. auch Abschnitt 2.5.1) und es ist somit kaum möglich auf die kristalline<br />
Qualität der <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filme zu schließen. Aus diesem Grund ist die Röntgenbeugung<br />
der Methode der Stehenden Röntgenwellenfelder im Schichtdickenbereich<br />
von mehreren Nanometern deutlich überlegen und liefert zusätzlich komplementäre<br />
Erkenntnisse über die <strong>Seltenerdoxid</strong>-Filme. Die Ergebnisse zur spekularen<br />
Beugung und Röntgenreflektometrie der Präparationsbedingungen (1) und (1-Cl)<br />
wurden teilweise in Phys. Rev. B [102] veröffentlicht. Weitere Experimente zum<br />
Ceroxid-<strong>Wachstum</strong> sind in Zusammenarbeit mit Jan Höcker während seiner Masterarbeit<br />
[178] durchgeführt worden.<br />
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