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

2.5 Stehende Röntgenwellenfelder
Insgesamt kann festgehalten werden, dass es aus dem Vergleich zwischen experimentellen
XSW-Ergebnissen und berechneten idealen kohärenten Fraktionen unter
Berücksichtigung des Debye-Waller-Faktors möglich ist, bei bekannter Kristallstruktur,
Schichtdicke und vertikalem Verspannungszustand des Films auf die kristalline
Qualität des epitaktischen Films zu schließen, indem anhand von Gleichung (2.41)
die im Film enthaltene Unordnung bestimmt wird. Weiterhin ist es möglich, anhand
von Φ 0 den Grenzflächenabstand zwischen Film und Substrat Modulo d 111
zu erhalten. In der vorliegenden Arbeit wurde die Schichtdicke anhand der Wachstumsrate
der Seltenerdoxide ermittelt, die durch Röntgenreflektometrie-Messungen
(XRR) an Filmen mit Schichtdicken von einigen Nanometern kalibriert wurde. Die
vertikale Gitterfehlanpassung wurde mit Hilfe der Elastizitätstheorie [103] und elastischen
Konstanten, deren Werte der Literatur entnommen wurden [104], anhand
des lateralen Verspannungszustands der Seltenerdoxid-Filme berechnet, der durch
Röntgenbeugungs-Untersuchungen unter streifendem Einfall (GIXRD) an Filmen
mit Schichtdicken von einigen Nanometern ermittelt wurde.
2.5.2 Robustheit der XSW-Auswertung
In diesem Abschnitt soll die Robustheit der XSW-Auswertung von experimentellen
Daten und damit der Fehler der kohärenten Fraktionen f c und der kohärenten Positionen
Φ c abgeschätzt werden. Dies wird anhand von 3d-Seltenerdoxid-Photoelektronenspektren
durchgeführt, da diese Spektren eine komplexe intrinsische Peakstruktur
aufweisen und generell schwer anzupassen sind (siehe auch Abschnitt 2.2.1). Die
so bestimmten Unsicherheiten für f c und Φ c stellen den zu erwartenden Größtfehler
für die Amplitude und Phase des (hkl)-ten Fourierkoeffizienten der in die primitive
Einheitszelle des Substrats projizierten atomaren Verteilungsfunktion dar und
decken sogleich den Fehler, welcher bei identischen Probenpräparationen begangen
wird, ab. Hierzu wird als nächstes noch einmal kurz der Gang der Auswertung aufgezeigt,
bevor dann die Ergebnisse der Fehlerabschätzung vorgestellt werden.
2.5.2.1 Gang der Auswertung
Zur Bestimmung der inelastischen Sekundärsignalverläufe wird für die bei der XSW-
Messung verwendeten diskreten Punkte (typischerweise 24 oder 32 Punkte) auf der
Reflektivitätskurve jeweils die integrale Intensität der zum Fluoreszenz- bzw. Photoelektronenspektrum
beitragenden Komponente bzw. Spezies mit Hilfe des Programms
swan (Autor: Thorsten Kracht (DESY, Hamburg)) bestimmt. Hierzu werden
die einzelnen Spektren nach Abzug eines konstanten bzw. linearen Untergrunds mit
Hilfe von Gauß-Funktionen angepasst. Da das Programm swan weder einen speziell
für XPS-Spektren benötigten Sekundärelektronenhintergrundabzug (Shirley- oder
Tougaard-Untergrund) noch zur Anpassung der einzelnen Spezies benötigte Voigt-
Profile implementiert hat, werden im Falle eines Photoelektronenspektrums ebenfalls
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