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

2 Grundlagen und Messmethoden
leuchtungsblende zur Auswahl des betrachteten Oberflächenbereichs zu verwenden,
da ansonsten Linsenfehler (sphärische und chromatische Aberration) dazu führen
können, dass ein komplett anderer Oberflächenbereich betrachtet wird als der durch
die Selektionsblende ausgewählte Bereich. Durch die Verwendung des Energieanalysators
ist es möglich, einen inelastischen Sekundärelektronenhintergrund im Beugungsbild
effektiv zu unterdrücken. Ein weiterer Vorteil des SPELEEM-Instruments
gegenüber einem konventionellen optischen LEED ist die Unabhängigkeit der Position
der Beugungsreflexe auf dem Fluoreszenzschirm von der kinetischen Energie
der Elektronen.
Die dritte Betriebsart des SPELEEM-Instruments stellt die sogenannte Spektroskopie
von Photoelektronen dar. Dabei werden die durch die Synchrotronstrahlung
emittierten Photoelektronen zur Photoelektronenspektroskopie herangezogen.
Der entsprechende Strahlengang ist in Abb. 2.22 (c) dargestellt. Im Gegensatz zum
XPEEM-Modus, der die Photoelektronen zur energiegefilterten Realraumabbildung
nutzt, wird hier die energiedispersive Ebene des Analysators auf dem Fluoreszenzschirm
abgebildet. Der Intensitätsverlauf auf dem Fluoreszenzschirm entspricht dann
der Intensität der Photoelektronen in Abhängigkeit der kinetischen Energie. Unter
Verwendung der Kontrastblende kann eine Energieauflösung von um die 300 meV
erreicht werden und mit Hilfe der Selektionsblende kann die zum Photoelektronenspektrum
beitragende Oberflächenregion ausgewählt werden. Photoelektronenspektren
können nun zum einen durch den Intensitätsverlauf der dispersiven Ebene über
den Fluoreszenzschirm hinweg gewonnen werden, wobei der Energiebereich dadurch
auf etwa 10 eV beschränkt ist, und zum anderen durch die Aufnahme der dispersiven
Ebene in Abhängigkeit der kinetischen Energie der Elektronen und der gleichzeitigen
Beobachtung der Intensität einer festen Position auf dem Fluoreszenzschirm.
Dadurch ist der Energiebereich nicht eingeschränkt. Im Vergleich mit der Röntgen-
Photoelektronenspektroskopie entspricht das erste Vorgehen der Aufnahme eines
XPS-Spektrums unter Verwendung eines Mehrkanaldetektors bei fester kinetischer
Energie, wobei das zweite Vorgehen mit der Aufnahme eines XPS-Spektrums unter
Durchstimmen der kinetischen Energie mit Hilfe eines Einkanaldetektors verglichen
werden kann. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Methoden bei
der Aufnahme von Photoelektronenspektren liegt jedoch in der geringeren energetischen
Auflösung des SPELEEM-Instruments gegenüber hochauflösenden synchrotronstrahlungsbasierten
XPS-Methoden. Um die Photoelektronenspektren deshalb
der Methode nach voneinander abzugrenzen, werden in der vorliegenden Arbeit Photoelektronenspektren,
die durch die Verwendung des SPELEEM-Instruments aufgenommen
wurden, als XPEEM-Spektren bezeichnet.
Eine Methode, die neben der XPEEM-Mikroskopie und Spektroskopie chemisch sensitive
Informationen über die Oberfläche liefert, ohne auf Photonen angewiesen zu
sein, und dabei gleichzeitig Aufschluss über die Kristallstruktur der Oberfläche mit
einer lateralen Auflösung von bis zu 10 nm gibt, ist die I(V)-LEEM-Analyse, die in einer
Übersicht zu aktuellen LEEM-Methoden näher beschrieben wird [57,112]. In der
vorliegenden Arbeit wird die I(V)-LEEM-Methode verwendet, um den Oxidations-
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