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

3.3 Strahlführung U5UA
gentlichen Messungen durchgeführt. Dabei ist es möglich während der Messung die
Proben zu heizen, Molekularstrahlepitaxie (MBE) durchzuführen und Gase einzulassen.
Der Basisdruck der Hauptkammer liegt im Bereich von 5 × 10 −10 Torr.
3.3.2 Probenpräparation an U5UA
Das für die Studien am inversen Modellkatalysator Ceroxid auf Ruthenium(0001)
verwendete Substrat bestand aus einem kommerziellen Ru(0001)-Einkristall der
Firma Mateck mit einer Fehlorientierung von unter 0,1°. Der Kristall wurde zunächst
ex-situ durch wiederholte Oxidation und anschließendem Heizen auf sehr
hohe Temperaturen mit Hilfe einer Induktionsheizung unter Argonatmosphäre gereinigt.
Anschließend wurde der Einkristall in die Präparationskammer des SPELEEM-
Instruments eingeschleust und für mindestens 12 h bei 600 ℃ ausgegast. Schlussendlich
wurden letzte Kontaminationen auf der Ru(0001)-Oberfläche durch die wiederholte
Oxidation und das Heizen des Kristalls auf über 1500 ℃ in der Hauptkammer
nach der Methode von Madey et al. [126] entfernt. Dieses Vorgehen führt gleichzeitig
dazu, dass sich sehr große Terrassen auf der Ru(0001)-Oberfläche ausbilden.
Vor dem Wachstum von Ceroxid wurde die Substratoberfläche mit Hilfe von LEEM
und LEED überprüft. Die Deposition von Ceroxid durch das Verdampfen von metallischem
Cer unter Sauerstoffhintergrunddruck im reaktiven MBE-Verfahren bei
Substrattemperaturen zwischen 360 ℃ und 1000 ℃ wurde erst begonnen, wenn in
der Beugung ausschließlich scharfe Substrat-Reflexe zu sehen waren und die LEEM-
Aufnahme keine Kontaminationen zeigte. Der verwendete Sauerstoffhintergrunddruck
lag dabei im Bereich von p O2 = 1 × 10 −8 Torr und p O2 = 5 × 10 −7 Torr und
die Depositionsrate betrug etwa 0,15 ML /min. Eine Monolage Ceroxid (ML) wird hier
als die Schichtdicke einer O-Ce-O CeO 2 (111)-Trilage der Fluorit-Struktur definiert
und entspricht damit etwa 3,12 Å.
Der Ru(0001)-Einkristall wurde zwischen unterschiedlichen Proben-Präparationen
zuerst auf über 1500 ℃ geheizt um das Ceroxid von der Substrat-Oberfläche zu
entfernen und anschließend wurde die Oberfläche durch die wiederholte Oxidation
und das Heizen auf sehr hohe Temperaturen weiter gereinigt. Der Erfolg der Reinigungsprozedur
wurde mit Hilfe von LEEM und LEED vor der folgenden Ceroxid-
Deposition, wie bereits beschrieben, kontrolliert.
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